(57)【要約】本発明は、ビチューメン質層、特にビチューメン含有走行路コーティングのための補強格子に関する。本発明の目的は、ビチューメン質層に導入される高い力を吸収することができ、弾性変形が可能である補強格子を製造することである。この目的は、ストランドを３％〜８％に、好ましくは５％〜６％の破断点伸び率を有する合成材料から作ることによって達成される。
2005520959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成材料からなる互いに交差し合うストランド（１，２；１’，２’；１”，２”）を有する、ビチューメン質層のための、特に、ビチューメンを含有する路面のための補強格子であって、前記合成材料からなるストランド（１，２；１’，２’；１”，２”）が、３％〜８％の破断点伸び率を有することを特徴とする補強格子。
【請求項２】
前記ストランド（１，２；１’，２’；１”，２”）の破断点伸び率が、５％〜６％であることを特徴とする請求項１に記載の補強格子。
【請求項３】
前記ストランド（１，２；１’，２’；１”，２”）によって吸収された力が、前記破断点伸び率の範囲まで、前記ストランド（１，２；１’，２’；１”，２”）のひずみの値に実質的に比例して増加することを特徴とする請求項１又は２に記載の補強格子。
【請求項４】
前記ストランド（１，２；１’，２’；１”，２”）が、高強度ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の補強格子。
【請求項５】
前記ストランド（１，２；１’，２’；１”，２”）が、夫々少なくとも１つの高強度糸からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の補強格子。
【請求項６】
前記糸が、互いに織り合わされていることを特徴とする請求項５に記載の補強格子。
【請求項７】
２つの互いに交差するストランド（１’，２’）が、結合糸によって互いに結合されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の補強格子。
【請求項８】
前記補強格子が、ビチューメンに親和性を有する接着剤によって被覆されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の補強格子。
【請求項９】
前記補強格子が、裏打ち層に、特に、ビチューメンが含浸された不織布裏打ち層４に結合されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の補強格子。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、合成材料からなる互いに交差するストランドを有する、ビチューメン質層のための、特に、ビチューメンを含有する路面のための補強格子に関する。
【０００２】
車両が走行する交通用路面の被覆層、例えば、道路の又は空港の発着／離着用滑走路の又は空港の滑走路の面を製造するためには、ビチューメン含有層、特にアスファルトがかなり以前から適切であることが明らかになっている。アスファルト層は、通常の温度範囲で、路面の機械的荷重に対する高い抵抗力を有する。この場合、通常、アスファルト混合物は、車道の個所で生じる温度に適合されねばならない。アスファルト面は、非常に高い摩擦係数の故に、ゴム製の通常の車両用タイヤに良好な保持力を与える。熱い状態での良好な変形性のために、アスファルト面は非常に僅かな波打ちをもって製造されるので、車両用タイヤのためには最適な運転快適性を付与する。
【０００３】
しかし、アスファルト面は、低い弾性変形性を有するという欠点を有する。機械的荷重又は温度変化の故に応力が低くても、アスファルト面のビチューメン質材料が流動し始め、アスファルト面は塑性となり、従って、絶え間なく変形される。
【０００４】
アスファルト面のプラスの特性を維持しつつ、アスファルト面の、応力に対する抵抗性を高めかつその弾性を改善するために、数１０年このかた、合成材料製の補強格子が用いられている。このような補強格子は、例えば、ポリマー材料、特にポリエステル製の高負荷可能な合成糸から製造される。これらの糸は織り合わされて、数センチの大きさのメッシュ開口を有する格子を形成する。格子を形成する、経糸及び緯糸のグループ又はストランドは、レノ糸によって束ねられる。このような補強格子は刊行物DE 20 00 937 A1から公知である。補強格子がビチューメン質層に対し分離層を形成することを防ぐために、格子は大きなメッシュ開口を有する。アスファルト面の粒の粗い構成材料が、格子の大きな網目を通って突き出ることができる。このことによって、路面のアスファルト材料との強い絡み合いと、ビチューメン含有層の、全面に亘って効果的な補強とが達成される。ＤＥ ２０ ００ ９３７ Ａ１に記載の補強格子は、添付した図面の図１に示されている。
【０００５】
ビチューメン層への良好な付着を達成するために、補強格子は、通常、ビチューメンに対し親和性を有する接着剤で被覆されている。このような補強格子の代替の態様は、更に、メッシュ開口を埋め、例えば、薄いストリップ又は不織布からなる織物層を有する。不織布層を有する補強格子は、ＤＥ １９６ ５２ ５８４ Ａ１から公知であり、添付した図面の添付した図２及び３に見られる。メッシュ開口を埋めるこの織物層が、同様に、ビチューメン質接着剤で被覆されていることは好ましい。織物層は、図２及び図３の態様では、複数の空気孔を有してもよい。これらの空気孔は、補強格子の据付の間に、閉じ込められた空気及び接着剤の通過を可能にする。他の適用のためには、補強格子に、ビチューメンで含浸された厚い不織布があてがわれる。
【０００６】
補強格子の互いに交差する糸ストランドを取り付けるために、経糸ストランドは２つの経糸グループに分割されることもできる。第１の経糸グループは、メッシュ毎に、ハーフ・クロス・レノのように、同じ経糸ストランドの第２の経糸グループの上に交差している。このような格子はＤＥ １９９ ６２ ４４１ Ａ１の対象であり、添付した図４に示されている。
【０００７】
互いに織り合わされているか、縫製技術又は製織技術によって互いに結合されているストランドを有する既知の織物格子の代わりに、ポリマープラスチックからも、薄肉のプラスチックマットが製造される。これらのプラスチックマットは、互いに直交のストランドを有し、これらのストランドは、数センチの開口幅を有するメッシュ開口を形成する。これらの格子マットもポリエステルからなることは好ましい。土木建築技術で通常の他のプラスチック、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンは、その温度感受性の故に、アスファルト補強材として不適切であることが明らかになった。
【０００８】
既知の補強格子の重大な欠点は、不安定な応力−ひずみ挙動である。引張り応力が加えられるとき、ポリエステルは、まず、ひずみにほぼ比例的に増加する力の吸収を有する。この力の吸収は１〜２％の相対ひずみの後には実質的に停滞する。図４は典型的なポリエステル材料の応力−ひずみ図を略示している。ポリエステル材料の２〜５％のひずみの範囲では、ポリエステル材料の応力の、従ってまた吸収された力の著しい増加は観察されない。応力の著しい増加は、約５％を超える材料のひずみで初めて再度なされる。この場合、図４に破線で示されたビチューメンについての応力−ひずみ曲線では、ビチューメンについての力の最大の吸収従って破断点伸び率の値が、約５％であることが考慮されねばならない。従って、ポリエステル格子の補強作用は、ビチューメン材料がその伸縮性の最大値に達した後に、裂け始めるときに、実質的にそのとき初めて始まる。ビチューメン層における亀裂は、路面における永続的な損傷をもたらすことがある。
【０００９】
代替物としては、過去には、ガラス繊維又はガラス繊維で補強されたプラスチックからなる補強格子が提案された。ガラス繊維は、力の吸収のかなり高い可能性を有するが、ほとんど伸張性がなくて、脆い。ガラス繊維に関する応力−ひずみ図は図５に略示されている。ビチューメン材料に関する応力−ひずみ曲線の延び具合は、同様に、破線で示されている。
【００１０】
特に、ガラス繊維は剪断応力を全然吸収することができない。ビチューメン質層の据付の最中に既に、ビチューメン層では、ガラス繊維を有する補強格子が損傷を受けることがある。ビチューメン層の圧縮によって、ガラス繊維に過負荷をかけかつ破損させることがある剪断応力が生じる。特に、ビチューメン層がコンクリートプレートからなる車道に被覆されるとき、据付中に及び据付後も、例えば熱ひずみによって、ガラス繊維の破壊をもたらす高い剪断応力が生じることがある。更に、ガラス繊維は、低い耐アルカリ性を有する。このことは空港の滑走路及び離陸用滑走路でのガラス繊維の適合性を損なわせる。何故ならば、ここでは、車道の割れ目に入り込むことがある氷結防止剤によって、アルカリ含有物質が格子に達して、ガラス繊維の場合には、損傷を引き起こすことがあるからである。
【００１１】
本発明の課題は、ビチューメン質層に適用される高い力を吸収することができ、弾性変形が可能である補強格子を製造することである。
【００１２】
この課題は、本発明により、合成材料からなるストランドが、３％〜８％の破断点伸び率を有することによって解決される。
【００１３】
ストランドの合成材料の破断点伸び率が５〜６％、すなわち、まさしく、ビチューメン含有道路層の伸び率の範囲にあることは好ましい。
【００１４】
補強される層と実質的に同じ最大限のひずみを有する合成材料の選択によって、一方では、補強された層、他方では補強格子が最適に協働することが、保証されている。両者は、材料の破壊が生じる前に、力の最大の吸収の同一の範囲を有する。双方の材料は、材料によって吸収される応力が低下して、補強された層に亀裂が生じる前には、所定の範囲で、好ましくは５又は６％までだけ、伸張可能である。かようにして保証されているのは、補強された層が、発生する高い力を吸収することができるだけでなく、ビチューメン材料及び補強層がそのひずみ範囲内で変形可能でもあって、ビチューメン層又は補強層の損傷が生じることがないことである。かようにして、据付中に及び組み込まれた状態で荷重及び温度変化の故に生じる剪断応力が、格子の変形によって容易に吸収され、損傷を引き起こすことがない。
【００１５】
１つの態様では、格子の合成ストランドが、力の安定的な吸収すなわち実質的に安定的な応力−ひずみ図を有する。特に、吸収された応力値、換言すれば、所定の横断面を有するストランドによって吸収される力が、ひずみの値に実質的に比例して延びている。合成材料が、通常、例えば金属材料とは異なって、正確に比例的な応力−ひずみ曲線を有しないことは知られている。しかし、適切な合成材料の選択によって、著しく安定的なかつほぼ比例的な応力−ひずみ曲線が達成される。この応力−ひずみ曲線は、一方では、吸収される応力の増加なしには、増加するひずみの、ポリエステルの場合に生じる範囲を有さず、他方では、ガラス繊維の脆弱性を有しない。
【００１６】
上記物性は、補強格子の互いに交差するストランドを高強度ポリビニルアルコールから作ることによって、達成され得る。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は、上記機械的特性、すなわち、実質的に安定的な、ほぼ比例的な応力−ひずみ曲線及び判断点伸び率を５〜６％の範囲で実現させるために用いられるプラスチックである。この破断点伸び率は、補強されたビチューメン層の破断点伸び率に実質的に相当している。
【００１７】
更に、ＰＶＡは高い化学的耐性を有し、尿素によっても、車道の氷結防止の際に生じる塩溶液によっても浸蝕又は損傷を受けることはない。更に、ＰＶＡは水分に左右されず、すなわち、湿った状態及び乾燥状態でも同じ強度を有する。例えば、ガラス繊維は、このように水分に左右されない性質を持たない。ガラス繊維が水分によってかなり強度を失うのは、特に、補強された路面がヘヤクラックを有し、このヘヤクラックを通って水が補強格子に接近することができるときである。
【００１８】
ポリエステル材料との比較では、ＰＶＡは２〜３倍高い強さ係数（Festigkeitsmodul）を有する。それ故に、同一の補強を達成するためには、かなり細いＰＶＡストランドを用いることができる。
【００１９】
ＰＶＡは、ガラス格子に比べて、余り脆くなく、著しく高い剪断力及び座屈荷重を吸収することができる。ＰＶＡ格子が据付の際に又は組み込まれた状態では破壊されるという危険性は、ガラス繊維の格子の損傷又は破壊よりも遥かに少ない。ＰＶＡ格子は、類似の破断点伸び率の故に、通常、補強されたビチューメン層も損傷を受けるとき初めて、損傷を受ける。
【００２０】
更に、ＰＶＡ格子はガラス繊維からなる格子よりも著しく高い耐動的荷重性を有する。
【００２１】
ＰＶＡは直接加工されて補強格子を形成することができる。しかし、ＰＶＡが糸として加工されて、特に織り合わされて、高強度の織物格子が形成されることは好ましい。
【００２２】
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる格子に、既知のポリエステル格子のように、ビチューメンに対し親和性を有する接着剤を塗布してもよい。更に、格子が、軽量の膜、例えば薄い不織布で補強されていることは好ましい。
【００２３】
地層を補強するためにＰＶＡで被覆された補強格子を使用することは、実際、フォルトラックＭのブランドで販売されている本出願人の製品によって、既に知られている。しかし、ＰＶＡ格子の応力−ひずみ曲線の、補強されたビチューメン層の応力−ひずみ曲線との良好な一致は、アスファルトの補強格子の場合に、これまでまだ達成されなかった。
【００２４】
以下、本発明の追加の観点を、添付した図面を参照して記述する。
【００２５】
図１〜４に見られる補強格子を、既に、明細書導入部で、従来の技術の記述との関連で説明した。これらの補強格子は、規則的な間隔をあけかつ互いに平行に延びている経糸ストランド１，１’，１”を有する。経糸ストランド１，１’，１”は、図示した織物格子では、複数の糸によって形成され、従来の技術ではポリエステル又はガラス繊維からなる。経糸ストランド１，１’，１”に直角に、緯糸ストランド２，２’，２”が規則的な間隔をあけかつ互いに平行に延びており、同様に、従来の技術ではポリエステル又はガラス繊維からなる。
【００２６】
経糸ストランド１，１’，１”は、緯糸ストランド２，２’，２”と交点で結合されている。第１の態様（図１を参照）では、レノ糸（Dreherfaden）３によって結合がなされる。レノ糸は夫々経糸ストランド１を伝って案内され、経糸ストランド１の左側及び右側に交互に沿って緯糸ストランド２の下を潜って延びている。経糸ストランド１及び緯糸ストランド２によって形成される格子状織物（Gewebegitter）は、続いて、ビチューメン含有物質で被覆される。この物質は、一方では、補強されるビチューメン層と格子との間の良好な結合を促進し、他方では、互いに交差している経糸及び緯糸をしっかり取り付ける。
【００２７】
本発明では、経糸ストランド１及び緯糸ストランド２はポリビニルアルコールから形成されてもよい。それ故に、両者はかなり安定的な応力−ひずみ曲線を有し、約５〜６％の破断点伸び率を有する。
【００２８】
図２及び３は、経糸ストランド１’及び緯糸ストランド２’がラッシェル機で互いに交差して薄い不織布裏地４に取り付けられてなる補強格子を示している。ラッシェル技術では、経糸１’は結合糸５によって不織布裏地４に結合される。経糸１’と緯糸２’との交点では、結合糸５は経糸１’を緯糸２’と結合させる。この場合では、経糸１’及び緯糸２’は、不織布と共に、ビチューメンに対し親和性を有する接着剤によって被覆されている。このような格子が記載されている本出願人の特許出願ＤＥ １９６ ５２ ５８４ Ａ１によれば、ＰＶＡの使用も既に記述されている。しかしながら、本発明のように、格子を構成するストランドの応力−ひずみ関係を、ビチューメン質層の応力−ひずみ関係に適合させることは記載されていない。
【００２９】
目の粗い格子マットの他の態様は、図４から見て取れる。この図では、上記のＤＥ １９９ ６２ ４４１ Ａ１に記載の織物格子が見られる。ここでは、経糸ストランド１”が２つの経糸グループ６，７に分割されており、第１の経糸グループ６は、目の開き毎に、ハーフ・クロス・レノのように、同じ経糸ストランド１”の第２の経糸グループ７の上に交差している。
【００３０】
図５，６及び７からは、本発明に係わるＰＶＡ格子の、既知のポリエステル及びガラス格子に比べての好都合な応力−ひずみ曲線が明示される。
【００３１】
図５は、ポリエステル糸が、大部分に亘って、２％〜４％のひずみの範囲で、内部引張り応力の増加をほとんど被らないことを示している。すなわち、このひずみ範囲では、補強格子による力の吸収が著しく増加しない。５％より上ではじめて、ポリエステル製の補強格子によって吸収された力が増加する。しかし、補強されるビチューメン層の伸び率もこの範囲にある。それ故に、補強作用が生じると直ぐに、ビチューメン層での亀裂が予想されなければならない。
【００３２】
ガラス繊維格子は、図６に見られる応力−ひずみ関係を有する。ガラス繊維格子は高い力を吸収するが、非常に脆くて、僅かなひずみでも壊れる。
【００３３】
本発明では、ビチューメン質層の補強のためには、ビチューメンにほぼ同期して延びている応力−ひずみ曲線を有するＰＶＡの格子が選択される（図７を参照）。この格子は、０〜５％のひずみの範囲で、安定的に増加する応力を有する。応力は、ＰＶＡ材料のひずみに実質的に比例して増加する。補強されたビチューメン質層は類似の応力−ひずみ曲線を有するので、補強された層及び補強格子には、それらの破断点伸び率まで荷重をかけてもよい。
【００３４】
補強格子の本発明に係わるデザインは、すべての現存の格子成形品にとって可能である。このことは、図１〜４に示した、出願人による従来の技術のみならず、織物製造技術によっては製造されない格子マットにも該当する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ビチューメンを含有する路面のための補強格子の第１の態様の平面図を示している。
【図２】平面図を示している。
【図３】ビチューメンを含有する路面のための補強格子の第２の実施の形態の斜視図を示している。
【図４】路面の補強のために用いることができる補強格子の他の実施の形態の平面図を示している。
【図５】ポリエステル及びビチューメン質層についての応力−ひずみの略図を示している。
【図６】ガラス繊維及びビチューメン質層についての応力−ひずみの略図を示している。
【図７】ポリビニルアルコール及びビチューメン質層についての応力−ひずみの略図を示している。
【符号の説明】
【００３６】
１…経糸ストランド
１’…経糸ストランド
１”…経糸ストランド
２…緯糸ストランド
２’…緯糸ストランド
２”…緯糸ストランド
３…レノ糸
４…不織布裏打ち、裏打ち層
５…結合糸
６…経糸グループ
７…経糸グループ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2005520959.tif 000013
2005520959.tif 000014
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