DE1759598A1

DE1759598A1 - Verfahren zur Herstellung einer neuartigen Strassendecke

Info

Publication number: DE1759598A1
Application number: DE19681759598
Authority: DE
Inventors: Richard Rendler; Schwarz Geb Schopf; Hans-Werner Schwarz
Original assignee: SCHWARZ GEB SCHOPF
Current assignee: SCHWARZ GEB SCHOPF
Priority date: 1968-05-17
Filing date: 1968-05-17
Publication date: 1971-06-16

Description

Verfahren zur Herstellung einer neuartigen StraßendocLe

Finl e i tune

Die Erfindung betrifft eiii Verfahren zur Iturstetluiig einer

neuartigen Straßendecke in Gestalt einer montier- und trans-

portierbaren, flexiblen Betonstoiiiverbundpfla'teriiiatte

mit 1`unststoff-Fugen, die nachfolgend auch Pflastermatte oder

Matte genaiintrir(l.

1.) Bisher bekannte Verfahren beim heutigen Stand

der Technik.

1.1 Natursteinpflaster.

Natursteinpflaster wurde vorwiegend in früherer Zeit

hergestellt und verlegt. Ein hervorstechender Vorteil

ist die mit anderen Materialien nicht erreichbare

Abrieb- und Scherfestigkeit. Nachteilig hingeben ist,

daß moderner Straßenbau schnellerer und rationellerer

Verlegemethoden bedarf als sie bei der Natur des

Pflastermaterials möglich und anwendbar sind.

Bin weiterer erheblichen Nachteil aus der Gegebenheit

der zusamenhangloaen Pflasterstruktur isst darin

zu erkennen, daß in der Straßenoberfläche willkürlich

Senkungen eintreten.

1.2 Betonsteinpflaster. ;

Betonsteine verschiedener Größen, formen und Zusammen-

setzungen werden heute vielfach hergestellt und nach

der Methode des altherkömmlichen Pflasterhandwerkes

verlegt.

Die Verwendung beschränkt sich auf die Herstellung

von Plätzen, Höfen und Nebenstraßen, wie landwirt-

schaftliche Wege.

Wie schon unter 1.1 gesagt, hat sich auch das Beton-

steinpflaster Bregen seiner ausschließlichen Verleg-

barkeit in Handarbeit im modernen Straßenbau nicht

einführen lassen. De«leiclieii entstehen, wie zu beob-

achten, vielfach willkürliche Betzungen in der Straßen'»

nbsrfläche sowie Verkantungen einzelner Pflastersteine,

wodurch ein Bruch dieser einzelnen Steine eintritt.

1.3 Detonstraßendecke

Betonstraßen werdan heute vielfach hergestellt,

besonders beim Bau der Autobahn. Bei dem höhen Stand

der Betontechnik werden hervorragende Festigkeiten

erreicht. Die Betonstraße dürfte, die nach dem

heutigen Stand der Technik, dauerhafteste, jedoch

auch teuerste, Straßendecke sein. Es ist jedoch

nicht möglich, Betonstraßen ohne Dehliungsfugen zu

bauen. Wie zu beobachten, entstehen hier oft Setzungs-

unterschiede,-so daß hier die Zerstörung der Straßen-

decke beginnt.

1.4 Bitumenstraßendecken.

Bitumenstrafendecken werden heute vorwiegend beim

Bau von Bundesstraßen und Straßen niederer Klassen

gebaut.

Der hervorateehende Verteilt ist in der'schnellen

Bauabwicklung einer Straße, der dehnungsfugenlosen

Oberfläche und der bemerkbaren hohen Rütechfestigkeit

zu sehen.

Als entscheidender Mangel muß die hohe Anfälligkeit

gegen den Verschleiß in der Oberfläche, sowie vor

allem die ungemeine =mpfindlichkeit gegen Front und

Hälte angesehen werden. Wie nach jdem Winter zu

beobachten, müssen viele Bitumenstraßen weitgehend

repariert werden.

2.) Aufgabe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Straßen-

decke zu entwickeln, dies

2.1 eine hohe Abriebfestigkeit besitst, die über

der vergleichbaren Festigkeit der Betonstraße

liegen soll.

2.2 Aus einzelnen Betonsteinen, die innerhalb der

Gesamtmatte in weicher, elastischer Weise

zusammengefügt sind, herstellbar ist.

"Dlex@,rch den dauernden Straßenverkehr bean-

spruchten einzelnen Steine sollen durch ihre

elastische Dettung den Kräften weitgehend

nachgeben können und gleichfalls ihre Normallage

wieder erreichen können.

2.3 ohne Dehnungsfugen herstellLar ist und dadurch

den bekannten Intervalletoß, der durch die

Dehnungsfugen entsteht, verrieidend, Straßen-

und Fahrzeugbeanspruchung niedriger hält,.

2.4 in flexibler Veise sich unvermeidbaren Setzungen

im Unterbau anpassen kann und dadurch in ihrer

Oberfläche nicht zerstört werden kann,

2.5 in größeren Flächen in Verkahallen oder Feld-

fertigungsanlagen herstellbar, zu transportieren

und tu verlegen ist,

2.6 durch Erfüllung der angestrebten Zigenachaften

unter 2.1 - 2.5 weitaus weniger reparaturanfällig

ist, als die bekannten Straßendecken so sind,

2.7 durch Anwendung moderner Fertigungs-, Transport-

und Verlegemethoden eine schnellere Herstellung

von Straßen ermöglicht.

3.) Aufgabenlösung.

3.1 Nähere Beschreibung der Form, Maße unddes

Zusammenbaues der Betonsteinverbundpflastermatte.

3.1.1 Mattenlgnge "1"

Die Mattenlgnge soll in der Regel gleich der

ganzen Sttaßenbreite sein. Sie kann, wo notwendig,

auch gleich der halben Straßenbreite sein.

D.$. , die Länge der Pflastermatte wird maximal

10,00 m sein.

3.1.2 Mattenbr eite "b"

Die Breite der hatte soll vor ztidsweise gleicli der

Ladebreite eines Lastzuges sein., nämlich 2,.50 m.

Dieses Maß kann bei Ledar f Überschritten werden,

seine obere Begrenzung ergibt sich aus einer

maximalen zulässigen Transportbreite.

3.1.3 Mattenatärke "d"

Die Stärke der Matte wird entsprechend der zu

erwartenden Verkehrsbelastung gewählt und soll

vorzugsweise zwischen 8 und 16 cm liegen.

5.1.4 Gr80e der Einzelpflastersteine.

Die Binzelpflastersteine sollen vorzugsweise

bei allen Mattonstärken gleichbleibend 25 cm

lang und 2$ cm breit sein. '

Dieses Maß kann jedoch, wenn erforderlich, nach

oben und unten geändert worden.

3.1.5 Darstellung und Beschreibung des Verbandes.

Die einzelnen Pflastersteine sollen vorzugsweise

mit durchlaufenden Fugen in beiden Richtungen

in die Matte eingebaut worden. Es kann jedoch

auch ein versetzter Verband gewählt worden.

3.1.6 Darstellung und Beschreibung des Verbunde.

Der Verbund der einzelnen Pflastersteine inner-

halb der Matte zur Aufnahme der Iiorizontalkräfte

aus dem Straßenverkehr und der Diegemomente infol-

ge des Anhebens beim Verladen und Versetzen

der Matte soll durch eine Armierung in halber

Steinhöhe, der 0-Linie, erfolgen.

Die Armierung soll in beiden Richtungen die Steine

untereinander verbinden, sie karui sowohl durch-

laufend durch die ganze Matte erfolgen, wie auch

unterbrochen mit genügender Verankerung von

Stein zu Stein.

Durch die Wahl der Lage der Armierunb in der

0-Linie soll die Flexibilität der Matte gewähr-

leistet werden.

Die Dimensionierung der Armierung, wie auch db

Anzahl der einzelnen Anker, wird so ausreichend

bemessen, daß die einmalige Beanspruchung durch

Biegung beim Anheben ermöglicht und m't aus-

reichender Sicherheit abgedeckt wird.

Als Material soll in Verbindung mit der unter 3.1.7

beschriebenen Kunststoff-Fuge zur Armierung

Kunststoffanker verwendet worden. Diese sollen

in ausreichender Anzahl in der O-Linie neben-

einander liegen, eine Verbindung von Stein zu

Stein schaffen.

Die Armierung kann jedoch auch. mittels dthuier

mit Kunststoff überzogenen Stahldrähten erfolgen. i

Es kann auch Glssfaser-Rovings oder eine Kom-

bination Glasfeser-Roving-liunststoff, oder eine

Glasfaser-Roving-Matte verwendet worden.

3.1.6.1 Die einzelnen Steine sollen untereinander

einen Verbund zur Aufnahme un:1 Weiter-

gabe senkrechter Kräfte aus dem Straßenverkehz

erhalten,

Die jeweils zwischen den Steinen liegende

Kunstatoff-Fuge, die bei der Produktion

der Matte als Schalung dient, soll so

geformt werden, daß der Beton beim Einbau

und bei der Verdichtung sich diesen Formen

anpasst und eine Verazhnung entsteht, die,

allerdings getrennt durch die bleibende

Kunststoff-tuge, senkrechte Kräfte in weicher

und elastischer Form an benachbarte Steine

weitergibt.

Die Verformung der Kunststoff-Fuge soll

vorzugsweise wellenförmig und regelmäßig

sein..

3.1.7 Die Verbindung benachbarter Matten.

Zwei aneinanderliegende Matten erhalten in ihrer

Stoßfuge eine nutförmige Ausbildung, die in der

Randfuge im Kunststoff vorgeformt ist. Die Ausformung

der Nut soll achwlbenschwanzähnlich sein. Nach

erfolgter Verlegung der Matte im Sandbett soll in

die nunmehr gegeneinanderliegenden Nute ein

Xunststoffglied eingeführt werden zur bleibenden

Verbindung. Dieses Kunststoffglied soll sowohl die

benachbarten Matten in der horizontalen Ebene

zusammenhalten, wie auch ein Versetzen in der

Vertikalen verhi»derr.

Das Kunatatoffglied kann sowohl massiv sein, in

diesem Falle wird durch eine nachträgliche Injektion

mit Zementmörtel. eine gelenkige Kraftschlüssigkeit

und Verbindung erreicht.

Es kann jedoch auch ein hohles Kunststoffglied

verwendet werden. Diesem würde voräem Einbau

durch Erzeugung eines Vakuums der Querschnitt ver-

mindert, so daß es sich in die Nute einführen

ließe. Durch Wiederherstellung des Normaldruckes

würde hier die Kraftachlüssigkeit erreicht.

3.1. 8 Darstellung und Beschreibung dar Kunststoff-

schalung, die als Fuge verbleibt.

Die Kunststoffschalung besteht aus einzelnen Kunst-

stofflamellen, die im kreuzweisen Zusammenbau Form

und Dimension der 13e tone teine un der lle tone te in-

verbundpflastermatte bestimmen.

Sie ist gleichfalls die bleibende Fuge zwischen

den einzelnen Steinen, wie auch zischen den

benachbarten Matten,

Die 3trrke der Lamellen soll vorzugsweise

sein,

In das vorgefertigte Gitterwerk der Lamellen

soll die Armierung, wie unter 3.1.6 beschrieben,

eingebaut werden.

Die Kunststoffschalung kann auch.einteilig in

voller Hattengröße hergestellt werden.

3.1.9 Darstellung und Beschreibung der einzubetonieren-

den Aufhängohülsen zum Anschlagen der lIubmi ttel.

In ausreichender Anzahl sind auf dem Schaltisch Auf-

hängehülsen aus Kunststoff zu arretieren. Nach Ei-

härten des Betons sind sie mit dem jeweiligen Beton-

stein verbunden.

Zum Anheben wird jeweils ein hamerkopfähnlicher Auf-

hänger in die Aufhängehülse eingeführt und durch

einfache Drehung um 900 belastbar gemacht. Die .

Öffnungen werden nach erfolgtem Verlegen im unteren

Bereich mit Sand verfüllt, der Abschluss in der

Straßenoberfläche geschieht mit einem Feinasphalt.

4.@ Kurze Beschreibung der Materialien.

4.1 Beton.

Ptir die Herstellung des B toi:s darf nur ",emeil t

nach DIN 1164 und Zuschlagsstoffe nach Dliz 4226

und 4301 verwendet werden.

Der Beton ist maschinell zu verdichte:i. Seine

Druokfestigkeit soll # 600 kg/cm2 sein, die

Biegefestigkeit soll : 65 kg/cm2 sein.

Bei der Prüfung nach DIN 52108 darf der Ab-

schleifrerlust an der in der Straße oben liegen-

den PlILohe b i 5 Prüfkörpern aus 5 Steinen je

13 cn3/s0 om4 nicht überschrgiten.

4.2 Kunststoffe

soll@ein thesnoplastisoher oder duroplastischer

tunststbff verwendet werden, Die Anforderungen

# an den Kunststoff sind:

4.201 hohe Slastizitrt,

4.2s2 ausreichende Zugfestigkeit,

4.2.3 Vitterungsbestöndigkeit.

S@) Beschreibung des Verlegene der Hatte.

Der Unterbau soll wie bei allen anderen Straßen-

decken nach den bestehenden Richtlinien hergestellt

werden. Die Betonsteinverbundpflastermatti soll

in ein 3 - 5 cm starkes Sendbett mit einem

iiebegerat verlegt und mit einer Rfttelpla tte einge-

rüttelt werden. Als Bettung kann auch.eine 3 cm

starke Zementmörtelechicht verwendet werden.

In beiden Fällen muß die Bettungsschicht das

genaue und endgültige Straßenprofil vorbilden.

Nach der Verlegung wird der Verbund zwischen den

einzelnen Metten, wie unter 3.1.7 beschrieben,

hergestellt und die kleinen Öffnungen an den

Aufhängehülsen mit Feinasphalt geschlossen.

6.) Beschreibung der Produktion und des Transportes

der Matte.

Die Betonsteinverbundpflastermatte soll auf

ebenliegenden Schaltischen aua Stahlblech in

beheizbaren Werkhallen hergestellt werden.

Das aua den kreuzweisen Kunststoff-Lamellen her-

gestellte Kunststoffgitter, das der Grüße der Matte

entspricht und die einzelnen Steine vorformt, wird

auf den Schaltisch gelegt und mittels einer Rand-

schalung aus Stahlblech arrettiert und gehalten.

Nach erfolgtem Einbau der Armierung und der Aufhütge-

hülaen wird der Beton eingebracht und maschinell

verdichtet.

Der Transport erfolgt auf Spezialfahrzeugen in

liegender Weise zur jeweilige-: Baustelle.

6.1s Kurvenausbildung.

Für die Ausbildung derKurven soll wie auch bei

den geraden Strecken eine gleiche Natte pro-

duziert und verlegt werden. Das soll erreicht

werden, in Gestalt einer leichten üeilform der

Dutte, d.h. eine Schmalseite ist ua ca. 20 cm

weniger breit als die gegenüberliegende Seite.

Beim Verlegen gerader Straßenstucke wird die

Matte umschichtig verlegt, so daß jeder 2. Stoß

eine Senkrechte zur Straßenachse bildet.

Zur Ausbildung vo.i Kurven wird die Schmalseite

nach innen gelegt. Hiermit wird ein Verziehen

der Straße zur Kurve beliebig möglich.

Claims

7.) Patentanspruch. 7@Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Straßendecke in Gestalt einer Betonatein- verbundpflastermatte dadurch gekennzeichnet, daß in ein Gitterwerk aus kreuzweisen Kunststoff- lamellen hochwertiger Beton eingebracht wird, welcher derart mit einer Armierung verbunden wird, daD Horizontalkräfte, verursacht durch Straßenverkehr und Zugbeanspruchung, verursacht durch Anheben der Matte an einzelnen Punkten beim Verlegen, aufgenommen werden können. .Weiterhin wird das Verfahren gekennzeichnet durch die Ausbildung und Formung der Kunst- stofflamellen, die eine elastische Verzahnung aller aneinanderliegenden Steine gewährleisten und somit senkrechte Kräfte aus dem Straßen- verkehr an umliegende und anliegende Steine verteilen können. Eine weiteres Kennzeichen des Verfahrens ist in der Verbindung zweier benachbarter Matten zu sehen, die mittels des eingeführten Kunststoffgliedes in die :iute die Matten sowohl in der horizontalen Ebene zusamenhalten soll, wie auch ein Gegenein- anderversetzen der beiden benachbarten Matten in der Vertikalen verhindern soll. 7.2 Gemäß dem Verfahren nach 7.1 hergestellte Betonsteinverbundpflastermatte gekennzeichnet durch die Verbindung von Kunststoff und Beton.