DE1658441B2

DE1658441B2 - Betonoberbau fuer verkehrswege

Info

Publication number: DE1658441B2
Application number: DE19671658441
Authority: DE
Inventors: Richard Leon Romualdi James Philip Stelson Thomas Eugene Pittsburgh Pa Longini (V St A)
Original assignee: Batteile Development Corp, Colum bus, Ohio (V St A)
Priority date: 1966-11-08
Filing date: 1967-11-02
Publication date: 1973-06-20
Also published as: NL6715087A; DE1658441C3; US3500728A; GB1171490A; DE1658441A1; DK126793B

Description

Die Erfindung bezieht sich aui einen Betonoberbau für \ .rkehrswege od. dgl. aus mindestens zwei Schichten, von denen wenigstens eine bewehrt ist.

Ein Betonoberbau dieser Art ist z. B. durch die Seite 222 der Zeitschrift > Brücke und Straße*.. Heft 7 S. 1957. bekanntgeworden. Dieser vorbekannte Betonoberbau besteht unter anderem aus einer L'nterbeionsehicht und einer Oberbelonschicht. Die Betonschichten Mnd durch stabförmige Bewehrungsstähle bzw. durch Baustahlmatten bewehrt. Bei dem bekannten Betonoberbau treten zwar keine klaffenden Risse mehr a'if Von den trotz der Bewehrung noch feststellbaren Haarrissen geht jedoch mit der Zeit eine zerstörerde Wirkung au., durch die die Lebensdauer des bekannten Betonoberbaus vor allein bei starker Beanspruchung no·, ι zu gering ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, auf eine vergleichsweise einfache und \or allen Dingen wirtschaftliche Weise einen Betonoberbau zu schaffen, der gegenüber starken Beanspruchungen durch Verkehrslasten und Witterung sowie durch besondere Temperatureinwirkungen eine gesteigerte Haltbarkeit und lebensdauer gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Deckschicht im wesentlichen gerade Drahtabiclinittc aufweist, die überwiegend in einem gegenseitigen Abstand angeordnet sind, der durchschnittlich 12.7 mm nicht übersteigt.

Umfangreiche Versuche haben gezeigt, daß der erfindungs^emäße Betonoberbau eine ausgezeichnete Haltbarkeit gegenüber auch schwersten Belastungen erbringt. Erklärbar isi dieser Vorteil unter anderem dadurch, daß die Deckschicht eine besondere Flexibilität aufweist und eine große Sicherheit vor schädlichen Rissen mit sich bringt. Dadurch ist im Vergleich zu dem bekannten Betonoberbau außer einer erhöhten Widerstandsfähigkeit eine bessere Beständigkeit gegenüber den ungünstigen Einwirkungen von Feuchtigkeit, insbesondere in Verbindung mit Tausalz, gegeben,

Betonbewehrungen aus kleinen schmalen Blechstreifen für Straßenbeton und aus kurzen Drahtstücken für Betonrohre schlechthin sind aus der britischen Patentschrift 303 406 bzw. der USA.-Patentschrift 1633 219 bekannt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn bei dem erfindungsgemäßen Betonoberbau das Verhältnis von Dicke der Deckschicht zur Dicke der Betonbaukonstiuktion etwa 0,05 bis 0,30 ist. Eine solche Ausbildung erbringt eine überaus wirtschaftliche Bemessung des crfindungsgemäßeii Betonin der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht des Betonoberbaus aus zwei Schichten,

F i g. 2 eine Ansicht des Betonoberbaus aus drei Schichten.

Der Betonoberbau 15 weist eine untere Tragschicht 13 aus herkömmlichem Beton und eine Decks :hicht 11 aus bewehrtem Beton auf. der die Drahtabschnitte

ίο enthält. Die Dicke der Tragschicht 13 beträgt etwa 125 bis zu 285 mm (5 bis 12 Zoll). Die Drahtabschnitte der Deckschicht 11 befinden sich überwiegend in einem gegenseitigen Abstand, der im Durchschnitt 12,7 mm (0.5 Zoll) nicht übersteigt. Das Verhältnis der Dicke der Deckschicht 11 zur Dicke des Betonoberbaus 15 liegt im Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0.30.

In der Fig. 2 ist der Betonoberbau 15 mit einer unteren Tragschicht 17 dargestellt. Der Betonoberbau kann unter entsprechenden Voraussetzungen auf einem tonartigen Material aufliegen.

Der Betonoberbau 15 ist besonders brauchbar bei Landebahnen, bei denen eine verhältnismäßig dicke Befestigung erforderlich ist. Bei einer Ausführungsform des Beionober^l'aus für Landebahnen ist da-~ Verhältnis der Dicke der Deckschicht 11 zur Dicke des Betonoberbaus 15 geringer als 0.10. Zur Befestiaung der Landebahnen kann es zweckmäßig scm. den erfindungsgemäBen Betonoberbau zweimal übereinander anzuordnen. Eine solche Befestigung enthält außer der Deckschicht 11 eine mit den Drahiabschnitten versehene Schicht als Zwischenschicht. die besonders dann spannungsausgleichend wirkt, wenn jeweils eine nachfolgende Betonschicht auf eine noch frische Unterlage betoniert worden ist

Bei der Herstellung des Betonoberbaus 15 wird die Tragschicht 13 auf die unteie Tragschicht 17 betoniert. Vor dem Erstarrungsbeginn der Tragschicht 13 wird die Deckschicht Il darüber betoniert, so daß sie sich mit ihr verbindet. Um die Verbindung der Schichten zu begünstigen, wird der herkömmliche Beton der Tragschicht 13 an der Oberseite vor dem Aufbringen der Deckschicht 11 aufgerauht. Die Deckschicht 11 kann maschinell kontinuierlich aufgebracht werden.

Das Material für die Deckschicht 11 kann in herkömmlicher Weise durch bloßes Mischen von Sand, Zement und Wasser in einem Mischer mit anschließender Zugabe einer ausreichenden Menge an Drahtabschnitten zu der Mischung vorbereitet werden. Die Betonmischung für die Deckschicht 11 kann außerdem grobe Zuschlagstoffe aufweisen. Die Menge der zuzugebenden Drahtabschnitte muß reichlich bemessen sein, da nur ein Teil der Drahtabschnitte in der Richtung der Hauptzugspannung angeordnet sind. Bei durch den Mischvorgang im Beton verteilten Drahtabschnitten kann folgende, empirisch ermittelte Gleichung zugrunde gelegt werden:

S=HAdFTv

Hierbei ist:

S = durchschnittlicher Abstand der Drahtabschnitte in mm;
d — Drahtdurchmesser in mm;

P —· Volumenprozent in Stahl (Volumenprozent der einzelnen Drahtabschnitte, bezogen auf das Volumen des Betons einschließlich Drahtabschnittc und Poren).

Um einen durchschnittlichen Abstand von nicht mehr als 12,7 mm zwischen den Drähten zu erreichen, sind 0,027 Volumprozent Drahtabschnitte mit einem Drahtdurchmesser von 0,15 mm oder 0,07 Volumprozent Drahtabschnitte mit einem Drahtdurchmesser von 0,25 mm erforderlich. Für einen durchschnittlichen Abstand von 7,6 mm müssen 0,08 Volumprozent bei eintm Drahtdurchmesser von 0,15 mir. oder 0,21 Volumprozent bei einem Drahtdurchmesser von 0,25 mm vorgesehen werden.

Solange die Drahtabschnitte kurz genug bezüglich der kleinsten Abmessung des Betonoberbaus sind, kann eine zufällige Verteilung vorausgesetzt werden. Wenn größere Längen der rjrahtabschnitte vorgesehen werden, ist diese Verteilung nicht mehr gewährleistet. Der Volumenanteil der Menge der erforderlichen Drahtabschnitte fällt dann ab gegenüber dem Volumenanteil, der bei einer zufälligen Verteilung erforderlich ist. Ein gleichartiges Ergebnis stellt sich ein, wenn die Deckschicht II in einer Weise. Z. B. mit einem Fertiger, hergestellt wird, '>ei der die llnihtabschnitte dazu neigen, sich selbst in eine Richtung auszurichten. Bei einem solchen Vorgang stellen sich z. B. mehr Drahtabschnitte in die Richtung der hauptsächlichen Zugspannung. Die erforderliche Menge an Drahtabschnitten ist dann geringer als bei einer zufälligen Verteilung der Drahtäibschnitte. bei der keine Ausrichtung de·- meisten Drahtabschnitte in eine bestimmte Richtung erfolgt.

Die Verteilung der geraden Drahtabschnitte im Beton der Deckschicht wirkt der Ausbreitung von

sehr kleinen Rissen im Beton entgegen. Bei der Bemessung des Bewehrungsanteils ist zu berücksichtigen, daß die zulässige Beanspruchung um so größer wird, je kleiner sich der gegenseitige Abstand der Drahtabschnitte einstellt. Gebogene oder wellen-

förmige Drahtabschnitte würden weniger wirksam als die geraden Drahtabschnitte sein.

Eine Anwendung des Betonoberbaus ist vornehmlich bei Fahrbahnen gegeben, zumal das Auftreten von Ermüdungsrissen auf ein Minimum verringert

wird. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Betonoberbaus wird seine Widerstandsfähigkeit gegenüber wiederholten Lastwechseln verbessert. Die Deckschicht ist außerdem widerstandsfähig gegenüber Temperaturunterschieden und die mit

ihnen einhergehenden Gefah: a der Entstehung schädlicher Risse.

Der erfindungsgemäße Betonoberbau stellt somit auch eine praktisch wasserdichte Konstruktion dar. Diese Eigenschaften sind für Fahrbahnen besonders

wichtig. Die Deckschicht mit den geraden Drahtabschnitten kann vergleichsweise dünn bemessen sein, wodurch sich Einsparungen an Betonmassen ergeben.

Hierzu 1 Biatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Betonoberbau für Verkehrswege od. dgl. aus mindestens zwei Schichten, von denen wenigstens eine bewehrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (11) im wesentlichen gerade Drahtabschnitte aufweist, die überwiegend in einem gegenseitigen Abstand angeordnet sind, der durchschnittlich 12.7 mm nicht übersteigt.

2. Betonoberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Dicke der Deckschicht (11) zur Dicke der Betonbaukonstruktion etwa 0.05 bis 0.30 ist.