[0001] Die Erfindung betrifft einen Belag eines Verkehrsweges, wie beispielsweise einer
Straße, insbesondere der auf eine tragende Schicht eines Verkehrsweges aufgebracht
ist, wie beispielsweise auf einen üblichen Asphalt- beziehungsweise Betonunterbau.
Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
Belages.
[0002] Im Stand der Technik ist bekannt, dass Verkehrswege, wie beispielsweise durch Fahrzeuge
benutzte Straßen, eine signifikante Lärmquelle darstellen. Der Lärm entsteht einerseits
durch die Motorengeräusche der Fahrzeuge, zu einem großen Anteil jedoch auch durch
die Wechselwirkung zwischen Verkehrsweg und den Reifen der Fahrzeuge. So ist es bekannt,
dass durch das Abrollen von Reifen auf Verkehrswegen sowohl ein Geräusch entsteht,
das durch Reifenschwingungen erzeugt wird als auch ein Geräusch durch Luftverdrängung
und somit ebenso zur Schallemission beiträgt.
[0003] Es sind im Stand der Technik Anstrengungen unternommen worden, um Beläge von Verkehrswegen
derart zu gestalten, dass die Schallbelästigung in der Umgebung verringert wird. Diese
Anstrengungen beruhen im Wesentlichen darauf, die Schallabsorptionsfähigkeit der Verkehrswege
zu verbessern und so in der Umgebung die Schallpegel zu reduzieren.
[0004] Hierbei zeigt sich jedoch im Stand der Technik, dass man einen Kompromiss eingehen
muss zwischen guter Schallabsorption einerseits und andererseits einer genügenden
Dauerhaftigkeit eines solchen Belages von Verkehrswegen. Darüber hinaus erschöpfen
sich die bisherigen Konzepte darin, den entstandenen Schall zu absorbieren und hierdurch
die Lärmbelästigung in der Umgebung zu reduzieren. Dies ist weiterhin auch nur von
eingeschränkter Dauer.
[0005] Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Belag für Verkehrswege bereitzustellen,
der zum einen eine hohe Absorptionsfähigkeit für bereits entstandenen Schall aufweist,
diese hohe Absorptionsfähigkeit mit einer hohen Dauerhaftigkeit kombiniert und darüber
hinaus auch dazu beiträgt, die Schallentstehung, insbesondere die Schallentstehung
bei einer Wechselwirkung zwischen Reifen der Fahrzeuge und dem Belag zu reduzieren.
Weiterhin soll ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung eines solchen Belages
bereitgestellt werden.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Belag eines Verkehrsweges gelöst,
der einen Schichtaufbau aufweist aus wenigstens zwei übereinander angeordneten Schichten,
wobei der Schichtaufbau eine oberste Schicht aufweist, die einen durch Fahrzeuge kontaktierten
Fahrbelag bildet, der eine Hochbereiche und Tiefbereiche bildende Struktur aufweist
und wenigstens eine unter der obersten Schicht angeordnete offenporige Schicht aufweist,
wobei die den Fahrbelag bildende oberste Schicht in den Tiefbereichen der Struktur
Durchgangsöffnungen aufweist, die sich jeweils, insbesondere vertikal, durch die oberste
Schicht hindurch bis zu der wenigstens einen offenporigen Schicht erstrecken.
[0007] Die Erfindung wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Belages
für Verkehrswege, insbesondere eines Belages der vorgenannten Art, bei welchem auf
einer vorbereiteten tragenden Schicht eines Verkehrsweges wenigstens eine offenporige
Schicht aufgebracht wird und auf dieser wenigstens einen offenporigen Schicht die
oberste, den Fahrbelag bildende Schicht, mit einer Hochbereiche und Tiefbereiche bildenden
Struktur angeordnet wird, wobei in den Tiefbereichen der Struktur Durchgangsöffnungen
angeordnet sind und diese oberste, den Fahrbelag bildende, Schicht von einem vorgefertigten
Wickel, insbesondere zu welchem diese Schicht zuvor aufgewickelt wurde, abgewickelt
und mit der offenporigen Schicht zumindest in den Bereichen der Durchgangsöffnungen
luftdurchlässig verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden wird.
[0008] Der wesentliche Kerngedanke der Erfindung beruht bei dem eingangs genannten erfindungsgemäßen
Belag auf dem wenigstens zwei Schichten aufweisenden Schichtaufbau.
[0009] Hier ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die wenigstens eine oberste, den Fahrbelag
bildende Schicht, die unmittelbar mit den Reifen in Kontakt kommt, eine Strukturierung
aufweist, bei welcher zumindest in Fahrtrichtung, bevorzugt auch quer, insbesondere
senkrecht dazu sich die Struktur durch sich abwechselnde Hoch- und Tiefbereiche ergibt,
so dass durch eine solche oberste Schicht die Erzeugung von Schall reduziert wird,
nämlich insbesondere von solchem Schall, der durch die Kompression von Luft zwischen
Reifen und Fahrbelag entsteht.
[0010] So rollen die Reifen auf den Hochbereichen der Struktur ab und die Tiefbereiche tragen
in der Struktur dazu bei, dass eine Kompression von Luft zwischen Reifen und Fahrbelag
verringert wird, da die Luft innerhalb der Tiefbereiche entweichen kann. Zischgeräusche,
die sonst bei der Kompression von Luft zwischen Reifen und Fahrbelag entstehen, werden
so nachhaltig reduziert.
[0011] Unter einem Tiefbereich wird hier ein solcher Bereich der obersten Schicht verstanden,
der in seiner Höhenlage unterhalb der Hochbereiche der Struktur liegt und der somit
von den Reifen beim Abrollen auf der Struktur nicht kontaktiert wird.
[0012] Der Effekt der Reduzierung der Schallentstehung durch die Strukturierung der obersten
Schicht ist erfindungsgemäß kombiniert mit der Absorption von entstandenem Schall,
nämlich dadurch, dass diese oberste den Fahrbelag bildende Schicht zumindest partiell
luftdurchlässig und somit durchlässig für den Schall mit wenigstens einer darunter
angeordneten offenporigen Schicht verbunden ist.
[0013] Beim Abrollen der Reifen auf der obersten Schicht dennoch entstandener Schall kann
demnach durch die Durchgangsöffnungen der obersten Schicht hindurch ungehindert direkt
in die darunterliegende offenporige Schicht eintreten, die aufgrund ihrer Offenporigkeit
und der demnach großen Anzahl von verbundenen Hohlräumen, schallabsorbierend wirkt,
weil sich der Schall darin totläuft und nach mehrfacher Reflexion und Absorption nicht
wieder den Weg zurück zur Oberfläche findet.
[0014] Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich gerade auch dadurch, dass bei
diesem wenigstens zweischichtigen Aufbau des Belages eines Verkehrsweges, jede der
wenigstens zwei Schichten hinsichtlich seiner jeweiligen Eigenschaften optimiert werden
kann.
[0015] So kann die oberste, den Fahrbelag bildende Schicht optimiert werden einerseits hinsichtlich
der Reduzierung von Schallentstehung und andererseits auch hinsichtlich der Dauerhaftigkeit
dieser Schicht insbesondere so, dass beispielsweise im Vergleich zu der wenigstens
einen darunter angeordneten offenporigen Schicht, härtere dauerhaftigere Materialien
zum Einsatz kommen können.
[0016] In der wenigstens einen darunter angeordneten offenporigen Schicht kann eine Optimierung
hinsichtlich der Schallabsorption vorgenommen werden, wobei entgegen den bisherigen
Problemen im Stand der Technik, eine solche Optimierung nicht zum Nachteil der Dauerhaftigkeit
stattfinden muss, da diese Dauerhaftigkeit durch die darüber liegende lastverteilend
wirkende oberste Schicht erfindungsgemäß realisiert ist.
[0017] So kann die offenporige Schicht unter der obersten, den Fahrbelag bildenden und die
Struktur aufweisenden Schicht im Vergleich zu dieser deutlich weicher und mit einem
großen Hohlraumanteil gestaltet sein, ohne hierdurch einer erhöhten Abnutzung zu unterliegen,
da sie geschützt unter der obersten Schicht angeordnet ist.
[0018] Beispielsweise kann es vorgesehen sein, für die wenigstens eine offenporige Schicht
ein offenporig gebundenes Gummigranulat einzusetzen. Als Bindemittel können für diesen
Belag beispielsweise Harze beziehungsweise Kunststoffe, wie Epoxidharze oder Polyurethane
verwendet werden. Bei diesem oder auch anderen Materialauswahlen kann beispielsweise
größer 20 Vol.% an Hohlräumen in dieser Schicht realisiert sein und somit eine gute
Schallabsorption für denjenigen Schall aufweisen, der durch die Durchgangsöffnungen
im obersten Belag in diese schallabsorbierende offenporige Schicht eindringt.
[0019] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen, wenigstens zweischichtigen Belages ist
in der erfindungsgemäßen Herstellung eines solchen Belages zu erkennen, da zumindest
die oberste, den Fahrbelag bildende und die Strukturen mit Durchgangsöffnungen aufweisende
Schicht vorgefertigt werden kann, beispielsweise in Fahrbahnbreite zu einem Wickel
aufgewickelt ist und nach Erstellung wenigstens einer offenporigen Schicht auf einer
Tragschicht eines Verkehrsweges auf dieser wenigstens einen offenporigen Schicht abgewickelt
und mit dieser, zumindest in den Bereichen der Durchgangsöffnungen luftdurchlässig
verbunden wird, um den Schalldurchtritt durch die oberste Schicht in die darunter
liegende offenporige Schicht zu ermöglichen.
[0020] Die Erfindung kann hier vorsehen, dass im erfindungsgemäßen Belag nicht nur eine
einzige schallabsorbierende offenporige Schicht vorgesehen ist, sondern gegebenenfalls
mehrere solcher offenporiger Schichten, z.B. mit unterschiedlichen Porositäten bzw.
Hohlraumanteilen und/oder Materialzusammensetzungen.
[0021] Zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenigstens die oberste, den Fahrbelag
bildende Schicht auf einem Wickel vorgefertigt vorzuhalten, kann die Erfindung ebenso
vorsehen, die wenigstens eine offenporige Schicht auf einem vorgefertigten Wickel
bereitzustellen, so dass ein erfindungsgemäßer Belag eines Verkehrsweges durch aufeinander
folgendes Abwickeln dieser wenigstens zwei vorhandenen Schichten hergestellt werden
kann.
[0022] Der erfindungsgemäße Belag kann vorsehen, dass die einzelnen Hochbereiche der Struktur,
die als obere Enden von Stegen oder auch von Vorsprüngen verstanden werden können,
jeweils ein ebenes Plateau aufweisen, wobei bevorzugt die Plateaus aller Hochbereiche
in derselben Ebene liegen. Hierdurch wird erreicht, dass beim Abrollen von Reifen
auf den Hochbereichen der Struktur nur geringere Schwingungen des Reifens entstehen.
[0023] Ebenso kann es vorgesehen sein, pro betrachteter Flächeneinheit eines erfindungsgemäßen
Belages, die Plateauflächenanteile größer zu gestalten als die Flächenanteile, die
durch Tiefbereiche in der betrachteten Flächeneinheit eingenommen werden. Die durch
eine solche oberste Schicht gebildete Fläche ist somit überwiegend, d.h. zu größer
50 %, geschlossen.
[0024] Um eine solche Struktur auszubilden, die zumindest in Fahrtrichtung abwechselnd aufeinanderfolgende
Hochbereiche und Tiefbereiche aufweist, gegebenenfalls auch in einer Richtung quer,
insbesondere senkrecht hierzu, kann es vorgesehen sein, dass die Tiefbereiche durch
die Bodenbereiche und Wandbereiche von in der obersten Schicht verlaufenden, nach
oben offenen Rinnen beziehungsweise Nute ausgebildet sind,
[0025] So kann die oberste Schicht zumindest eine Vielzahl von Rinnen/Nute aufweisen, die
zueinander in einer ersten Richtung, z.B. senkrecht zur Fahrtrichtung parallel verlaufen.
Es kann auch eine weitere Vielzahl von parallelen Rinnen und / Nute vorgesehen sein,
die zumindest überwiegend in Fahrtrichtung, d.h. in einem Winkel kleiner 45 Grad zur
Fahrtrichtung oder genau in Fahrtrichtung verlaufen. Durch diese zwei richtungsverschiedenen
parallelen Nute / Rinnen entstehen sodann in der obersten Schicht sich kreuzende Rinnen/Nute.
[0026] Bei einer solchen Ausführungsform sind bevorzugt die Durchgangsöffnungen in den Bodenbereichen
der nach oben offenen Rinnen beziehungsweise Nuten ausgebildet und bevorzugt zumindest
an den Orten, an denen sich Rinnen beziehungsweise Nute kreuzen.
[0027] Die Übergänge zwischen den Tiefbereichen und den Hochbereichen, insbesondere zwischen
den Plateaus der Hochbereichen und den Bodenbereichen der Tiefbereiche der Rinnen/Nute,
können linear, gestuft, bevorzugt jedoch gerundet, ineinander übergehend ausgebildet
sein.
[0028] Eine erfindungsgemäße Ausführung kann vorsehen, dass zumindest ein Teil der Rinnen/Nute
senkrecht zur Erstreckungsrichtung beziehungsweise Fahrtrichtung der obersten Schicht
orientiert sind. Eine vorteilhafte Ausführung kann hier vorsehen, dass zumindest ein
Teil der Rinnen/Nute sich über die gesamte Breite der obersten Schicht erstreckt.
[0029] Sofern bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Struktur einander kreuzende Rinnen/Nute
vorgesehen sind, kann es vorgesehen sein, dass zusätzlich zu denjenigen parallelen
Rinnen und Nuten, die sich über die gesamte Breite der obersten Schicht erstrecken,
weitere andere parallele Rinnen/Nute vorhanden sind, die zumindest im Wesentlichen
in der Erstreckungsrichtung/Fahrtrichtung der obersten Schicht oder in einem Winkel
hierzu angeordnet sind und hierbei weiterhin bevorzugt sich ununterbrochen erstrecken,
insbesondere ununterbrochen über die zusammenhängende Abschnittslänge eines aufgewickelten
Abschnittes dieser obersten Schicht.
[0030] Die Anordnung von zumindest einem Teil der Rinnen/Nute senkrecht zur Erstreckungsrichtung/Fahrtrichtung
der obersten Schicht hat neben dem Vorteil der reduzierten Lärmentstehung den weiteren
Vorteil, dass die Dicke der obersten Schicht am jeweiligen Ort der Rinnen/Nute signifikant
verringert ist und hierdurch eine mögliche Ausführungsform bereits vorsehen kann,
dass die oberste Schicht des erfindungsgemäßen Belages in den Bereichen dieser sich
über die gesamte Breite der Schicht verlaufenden Rinnen/Nuten um die Erstreckungsrichtung
der Nute / Rinnen herum abwinkelbar und somit in Bahnabschnitten auf einem Wickel
aufwickelbar beziehungsweise von einem solchen Wickel auch abwickelbar sind, wobei
die Wickelachse demnach senkrecht zur Fahrtrichtung liegt.
[0031] Sofern die Tiefe der hier vorgesehenen Rinnen/Nute zwar tief genug gewählt ist, um
die Schallentstehung zu reduzieren, jedoch nicht tief genug, um eine Aufwickelbarkeit
zu einem Wickel zu gewährleisten, kann eine erfindungsgemäße Weiterbildung auch vorsehen,
dass zumindest ein Teil der senkrecht zur Erstreckungsrichtung/Fahrtrichtung der obersten
schichtorientierten Nute/Rinnen, insbesondere jede n-te Nut/Rinne mit n > 1 eine größere
Tiefe aufweist, als die übrigen Rinnen/Nute.
[0032] So kann bewirkt werden, dass die oberste Schicht zumindest am Ort dieser mit größerer
Tiefe ausgestatteten Rinnen/Nute zumindest teilweise abwinkelbar und somit in Bahnabschnitten
aufwickelbar beziehungsweise von einem Wickel abwickelbar ist.
[0033] In der Erstreckungsrichtung der obersten Schicht und somit in der späteren Fahrtrichtung
der Fahrzeuge sind also zumindest die über die gesamte Breite der Schicht verlaufenden
Rinnen/Nute somit funktional unterteilt in solchen Rinnen/Nute, die lediglich der
Lärmreduzierung dienen und in solche Nute, die sowohl der Lärmreduzierung dienen als
auch der Bereitstellung der Aufwickelbarkeit dieser obersten Schicht. Es kann hierdurch
eine Vorfertigung dieser obersten Schicht in einer Fabrik stattfinden kann, um sodann
ein solches vorgefertigtes Wickel zur Baustelle zu transportieren und auf einer offenporigen
Schicht in Fahrrichtung abzuwickeln und mit dieser zu verbinden.
[0034] Erfindungsgemäß kann es hier vorgesehen sein, dass die eingangs genannten Durchgangsöffnungen,
die bewirken, dass Schall vom Ort der Entstehung zwischen den Reifen und der obersten
Schicht direkt durch diese Durchgangsöffnungen in die offenporige Schicht hineintreten
in beiden Arten von Rinnen/Nuten angeordnet sind.
[0035] Durch die Unterteilung der obersten, den Fahrbelag bildenden Schicht durch die beiden
funktionell unterschiedlichen Nut-/Rinnenarten kann auch eine Unterteilung in Strukturmodule
vorgenommen sein, wenn nämlich diese zwei Arten unterschiedlich tiefer und zueinander
paralleler Nuten/Rinnen nicht nur über die Breite der obersten Schicht und somit senkrecht
zur Fahrtrichtung vorgesehen ist, sondern auch zumindest im Wesentlichen in Fahrtrichtung
bzw. in einem Winkel (insbesondere kleiner 45 Grad) hierzu oder genau in Fahrtrichtung.
Es ergeben sich hierdurch die zwei verschiedenen Rinnen- / Nutarten in zwei verschiedenen
Richtungen.
[0036] Es kann sich sodann bei bevorzugt äquidistantem Abstand der tieferen der beiden Rinnenarten,
in zwei voneinander verschiedenen Richtungen jeweils eine Periodizität, ggfs. in beiden
Richtungen gleiche Periodizität von diesen tieferen Nuten und Rinnen ergeben.
[0037] Ein Strukturmodul kann dann ein solcher Flächenbereich der obersten Schicht sein,
der in den beiden verschiedenen Richtungen durch zwei parallele tiefere Rinnen / Nuten
umschlossen ist. Innerhalb eines solchen Strukturmoduls kann die Struktur gleich sein,
von Modul zu Modul jedoch entweder gleich oder auch bevorzugt verschieden, z.B. dadurch,
dass der Abstand der zwischen den tieferen Rinnen / Nuten liegenden ausschließlich
schallreduzierenden Nuten / Rinnen mit der geringeren Tiefe von Modul zu Modul unterschiedlich
ist.
[0038] Da, wie eingangs beschrieben, durch die Tiefbereiche in der erfindungsgemäßen Struktur
eine Dickenreduzierung entsteht, die besonders bei einem Vorsehen von den besonderen
Nuten mit besonders großer Tiefe an deren Orten noch weiter reduziert ist, kann eine
Weiterbildung der Erfindung vorsehen, dass zur Bewehrung der obersten Schicht des
erfindungsgemäßen Belages in diese oberste Schicht ein Bewehrungselement eingebettet
ist, beispielsweise ein textiles Gewebe oder Gewirk.
[0039] Ein solches textiles Element oder sonstiges Bewehrungselement kann bevorzugt in einem
Bereich zwischen der Unterfläche der zuvor beschriebenen obersten Schicht des erfindungsgemäßen
Belages und den tiefsten der Tiefbereiche angeordnet sein, insbesondere mittig in
diesem Bereich.
[0040] So wird trotz der Stabilität, insbesondere der Härte der obersten Schicht gegenüber
der wenigstens einen darunterliegenden offenporigen Schicht und der Verdünnung dieser
Schicht in den Nut-/Rinnenbereichen durch ein solches Bewehrungselement, insbesondere
textiles Element, ein Brechen dieser Schicht, insbesondere beim Vorgang des Auf- und
Abwickelns wirkungsvoll verhindert.
[0041] Eine Weiterbildung der Erfindung kann auch vorsehen, dass sich die Strukturperiodizität
von Hoch- und Tiefbereichen, insbesondere in Fahrtrichtung und/oder auch quer, insbesondere
senkrecht dazu, und/oder die Anzahl der Durchgangsöffnungen pro Flächeneinheit der
obersten Schicht örtlich verschieden ist, insbesondere auch dann, wenn keine Strukturmodulbildung
vorliegt, wie sie zuvor beschrieben wurde.
[0042] So kann an verschiedenen Orten eines erfindungsgemäßen Belages eine Struktur unterschiedlicher
Periodizität realisiert werden, um unterschiedlichen Anforderungen an Lärmentstehung
beziehungsweise -Vermeidung gerecht zu werden, beispielsweise in Abhängigkeit von
den jeweils örtlich gefahrenen üblichen durchschnittlichen Geschwindigkeiten.
[0043] So kann beispielsweise im Straßenverlauf im Bereich von Kreuzungen, beispielsweise
an Ampeln, wo geringere Geschwindigkeiten gefahren werden als auf freier Strecke,
eine andere Periodizität beziehungsweise andere Breiten von Hoch- und Tiefbereichen
vorgesehen sein, um eine optimale Schallreduzierung und Absorption in Abhängigkeit
der örtlich gegebenen Geschwindigkeiten zu erreichen.
[0044] Eine Ausführung kann weiterhin auch vorsehen, dass der Belag zumindest in Fahrtrichtung
gegebenenfalls auch quer, insbesondere senkrecht hierzu, keinerlei Periodizität der
Struktur aufweist, um gerade zu verhindern, dass durch solche Periodizitäten dadurch
bewirkte Schallemissionen entstehen.
[0045] Der erfindungsgemäße Belag hat weiterhin den Vorteil, dass selbst bestehende Verkehrswege
klassischer Bauart nachträglich mit einem erfindungsgemäßen Belag ausgestattet werden
können. So kann beispielsweise ein bestehender Verkehrsweg direkt unmittelbar die
Tragschicht für einen erfindungsgemäßen Belag bilden.
[0046] Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass die oberste, den Fahrbelag bildende Schicht
auf einer Kunststoffbasis, beispielsweise auch aus einer faserverstärkten Kunststoffmaterialmischung
ausgebildet ist, wobei als Beispiel für einen Kunststoff zum Beispiel Acrylat Verwendung
finden kann.
[0047] Die wenigstens eine hierunter angeordnete erfindungsgemäße offenporige Schicht kann,
wie bereits eingangs erwähnt, aus einem offenporig gebundenen Gummigranulat oder einem
sonstigen offenporig gebundenen Elastomer gebildet werden. Ebenso ist auch die offenporige
Ausbildung aus nicht-elastomeren Materialien/Granulaten möglich.
[0048] Die erfindungsgemäße Ausführung kann weiterhin vorsehen, dass die oberste, die Struktur
aufweisende und den Fahrbelag bildende Schicht eine Dicke im Bereich von beispielsweise
5 bis 50 mm aufweist. Hierunter kann die wenigstens eine offenporige Schicht ausgebildet
sein, die beispielsweise Dicken von wenigstens 40 mm, bevorzugt größer 50mm, aufweist.
[0049] Die in der obersten Schicht gebildete Struktur kann in Fahrtrichtung und quer zur
Fahrtrichtung unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise kann es vorgesehen
sein, dass die Plateaubereiche der Hochbereiche der Struktur quer zur Fahrtrichtung
breiter sind als in Fahrtrichtung und in beiden jeweiligen Richtungen größer sind
als die Abstände zwischen den Hochbereichen, insbesondere deren Plateaus. Erfindungsgemäß
sind demnach die ausgebildeten Rinnen/Nuten, welche die Tiefbereiche der Struktur
bilden, in Fahrtrichtung und gegebenenfalls auch quer, insbesondere senkrecht zur
Fahrtrichtung, kleiner als die jeweils vorgesehenen Hochbereiche.
[0050] Beispielsweise können die den Reifenkontakt aufweisenden Plateaubereiche in Fahrtrichtung
eine Erstreckung von z.B. 2 bis 50 mm, bevorzugt 2 bis 20 mm, besonders bevorzugt
2 bis 10 mm, aufweisen und quer zur Fahrtrichtung z.B. eine Erstreckung von 2 bis
50 mm, bevorzugt 2 bis 20 mm und besonders bevorzugt 2 bis 10 mm.
[0051] Der Tiefe der Tiefbereiche, das heißt der Höhenabstand zwischen Bodenbereich einer
gebildeten Rinne/Nut am untersten Punkt eines Tiefbereiches und dem obersten Punkt,
insbesondere dem Plateau eines Hochbereiches kann bevorzugt im Bereich von 2 bis 30
mm, bevorzugt > 5, besonders bevorzugt > 10 mm gewählt werden. Die Breite der Tiefbereiche
und somit der Abstand zwischen benachbarten Plateaus kann z.B. im Bereich von 2 bis
30 mm, bevorzugt 2 bis 20 mm, besonders bevorzugt 2 bis 10 mm, liegen.
[0052] Sofern die Tiefbereiche der erfindungsgemäßen Struktur durch einander kreuzende Rinnen/Nute
ausgebildet werden, kann die Erfindung vorsehen, dass das Kreuzen der jeweiligen Nute/Rinnen
nicht nur unter einem Winkel von 90° stattfindet, sondern in anderer Ausführung unter
einem anwendungsspezifisch gewählten von 90 Grad abweichenden Winkel, insbesondere
der in Abhängigkeit der am Ort des Belages zu erwartenden Geschwindigkeiten gewählt
wird.
[0053] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher
erläutert.
[0054] Die Figur 1 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht einen erfindungsgemäßen, wenigstens
zwei Schichten aufweisenden Belag eines Verkehrsweges.
[0055] Erkennbar ist hier eine oberste Schicht 1, die in dieser Schnittansicht eine Struktur
aufweist mit plateaubildenden Hochbereichen 1 a und jeweils dazwischen angeordneten
Tiefbereichen 1 b, die in Fahrtrichtung aufeinander folgen. Nicht erkennbar ist hier,
dass auch senkrecht oder in einem anderen Winkel quer zur hier illustrierten Fahrtrichtung
solche Hoch- und Tiefbereiche aufeinander folgen, demnach also die die Tiefbereiche
1 b bildenden zueinander parallelen Rinnen/Nute in wenigstens zwei unterschiedlichen
Orientierungen verlaufen, wobei wenigstens eine Orientierung bevorzugt senkrecht zur
geplanten Fahrtrichtung verläuft.
[0056] Unterhalb dieser obersten Schicht 1 ist wenigstens eine darunterliegende offenporige
Schicht 2 angeordnet, die z.B. aus einem offenporig gebundenen Granulat, beispielsweise
einem Gummigranulat besteht. Hier kann die Ausführung derart sein, dass die Hohlräume
wenigstens 20 Vol.-% dieser Schicht ausmachen.
[0057] Nicht dargestellt, aber grundsätzlich möglich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
des Belages ist es, dass aufeinanderliegend mehrere offenporige Schichten 2 vorgesehen
sein können, die sich beispielsweise hinsichtlich Ihrer Porosität, Festigkeit, Materialzusammenstellung
oder sonstiger Eigenschaften unterscheiden.
[0058] Ungeachtet davon, ob nur eine oder mehrere offenporige Schichten 2 vorhanden sind,
ist es hier vorgesehen, dass der erfindungsgemäße Belag aus den wenigstens zwei vorgenannten
Schichten 1 und 2 auf einer Tragschicht 3 des Verkehrsweges angeordnet ist, wie beispielsweise
einem üblichen Asphaltbeziehungsweise Betonunterbau.
[0059] Die erfindungsgemäße Wirkung des Belages liegt darin, dass durch die Unterteilung
der Oberfläche der obersten Schicht in Hochbereiche 1 a und Tiefbereiche 1 b, somit
also im Wesentlichen das Vorsehen mehrerer Nuten/Rinnen in dieser Schicht, die nach
oben und somit zum kontaktierenden Reifen offen sind, dass weniger Schallemission
entsteht, da eine Kompression von Luft zwischen Reifen und dieser obersten Schicht
durch die Möglichkeit verhindert wird, dass die Luft innerhalb der Rinnen / Nute entweichen
kann.
[0060] Eine weitere erfindungsgemäße Wirkung besteht darin, dass dennoch entstandener Schall
durch die hier in zumindest einigen, bevorzugt allen der Tiefbereichen 1 b angeordneten
Durchgangsöffnungen 1 c, der entstandene Schall direkt durch die oberste Schicht 1
hindurch in die poröse Schicht 2 eintreten kann und dort absorbiert wird.
[0061] Der erfindungsgemäße Belag kombiniert demnach die Reduktion der Schallemission mit
dem Prinzip der Schallabsorption, wobei jede der beiden hier zum Einsatz kommenden
Schichten 1, 2 für ihren jeweiligen Anwendungszweck optimiert sein kann.
[0062] Maßgeblich ist es hierbei, dass die obere, den Fahrbelag bildende Schicht 1 neben
der Reduktion der Schallemission auch hinsichtlich der Dauerhaftigkeit optimiert sein
kann und hierfür beispielsweise ein Material gewählt wird, dass die Anforderungen
der einschlägigen Normen, wie beispielsweise der ZTV Asphalt-STB 07, erfüllt. Dies
kann beispielsweise durch Kunststoffe wie Acrylate erfolgen. Die Figur 1 zeigt weiterhin,
dass in die oberste Schicht ein Bewehrungselement 4 eingebettet sein kann, beispielsweise
ein textiles Gewebe oder Gewirk, wobei die Ebene des Bewehrungselementes 4 parallel
zur Unterfläche der obersten Schicht liegt.
[0063] Die Figur 1 illustriert weiterhin, dass innerhalb einer obersten Schicht 1 die Hochbereiche
der ausgebildeten Struktur in Fahrtrichtung und gegebenenfalls auch quer beziehungsweise
senkrecht hierzu unterschiedliche Querschnittsfläche aufweisen können. So kann die
Struktur innerhalb der Oberfläche, insbesondere innerhalb der gebildeten Plateaus,
in Fahrtrichtung und/oder senkrecht beziehungsweise quer dazu, anisotrop ausgebildet
sein.
[0064] Die Figur 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf die oberste Schicht 1 des erfindungsgemäßen
Belages für Verkehrswege. Hier ist es erkennbar, dass sowohl in der angedeuteten Fahrtrichtung
5 als auch senkrecht dazu die Struktur gebildet ist durch die Hochbereiche 1 a und
Tiefbereiche 1 b, wobei hier innerhalb der Tiefbereiche 1 b, insbesondere in den jeweiligen
Bodenbereichen der Nute/Rinnen Durchgangsöffnungen 1 c vorgesehen sind, die einen
Schallbeziehungsweise Luftdurchtritt durch die oberste Schicht 1 hindurch zu der darunterliegenden,
hier nicht gezeigten, Schicht 2 ermöglichen, so dass der durch die Durchgangsöffnung
1 c durchtretende Schall in dieser offenporigen Schicht 2 absorbiert wird.
[0065] Die Figur 2 zeigt lediglich zum Prinzip der Vereinfachung eine periodische Anordnung
der Struktur sowohl in Fahrtrichtung als auch senkrecht dazu, wobei es vorgesehen
sein kann, dass die Strukturgröße und somit die Breite der Plateaus der Hochbereiche
in Fahrtrichtung, in einem Winkel zur Fahrtrichtung sowie senkrecht zur Fahrtrichtung
beziehungsweise in einem Winkel quer dazu, auch ortsabhängig verschieden ausgebildet
sein kann.
[0066] Die Figur 3 zeigt in beispielhafter Darstellung mögliche geometrische Verläufe von
wählbaren Strukturen. Die Variante A zeigt, dass ein Plateau P, welches den Hochbereich
einer Struktur bildet, im Wesentlichen scharfkantig an einen Wandbereich W einer Nut
beziehungsweise Rinne angrenzt, und dieser Wandbereich im Bodenbereich bis auf eine
Restdicke von 1 mm der gebildeten erfindungsgemäßen obersten Schicht heruntergeführt
ist. Wandbereich W und nicht dargestellter Bodenbereich bilden hierdurch einen Tiefbereich,
der vom Reifen nicht kontaktiert ist und ein Entweichen der Luft ermöglicht.
[0067] Die weiteren Ausführungen B, C, D und E zeigen, dass die Übergänge zwischen dem Bodenbereich
einer Nut/Rinne und einem Plateaubereich auch anwendungsspezifisch durch gerundet
ausgeführte Wandbereiche beziehungsweise gleichmäßig übergehend ausgebildet sein können
und beispielsweise diese Übergänge einem funktionalen Sinus, Logarithmus oder sonstigen
mathematischen Zusammenhang folgen.
[0068] Die Figur 3 zeigt bei den hier dargestellten Ausführungen, dass sich die Tiefbereiche
und Hochbereiche der Struktur in ihrer Höhenlage innerhalb der obersten Schicht 1
um 5 mm unterscheiden.
[0069] Die Figur 4 visualisiert ein mögliches Herstellungsverfahren eines erfindungsgemäßen,
wenigstens zwei Schichten aufweisenden Belages. Hier wird davon ausgegangen, dass
die bereits eingangs beschriebene offenporige Schicht 2 bereits auf einer hier nicht
weiter dargestellten Tragschicht angeordnet ist und durch das Prinzip des Abrollens
der obersten Schicht 1, von einem hier nicht gezeigten Wickel, diese Schicht 1 auf
der Schicht 2 angeordnet und mit dieser verbunden wird, wobei die Verbindung zumindest
im Bereich der Durchgangsöffnungen luftdurchlässig und somit schalldurchlässig ist.
[0070] Um das Aufwickeln der obersten Schicht 1 erfindungsgemäß zu ermöglichen, ist es hier
vorgesehen, dass zumindest senkrecht zur Fahrtrichtung und somit in Richtung der Fahrbahnbreite,
die erfindungsgemäße erste Schicht zwei verschiedene Arten von Tiefbereichen aufweist,
wobei die Tiefbereiche 1 b, wie zuvor beschrieben, lediglich dazu dienen, die Schallemission
zu reduzieren und weiterhin auch Tiefbereiche 1 b' vorgesehen sind, die eine größere
Tiefe als die vorgenannten Tiefbereiche 1 b haben, so dass am Ort dieser tieferen
Tiefbereiche 1b' beziehungsweise Nute/Rinnen, die Materialdicke MD der obersten Schicht
1 noch weiter reduziert ist, als dies bei den übrigen Rinnen/Nuten beziehungsweise
Tiefbereichen 1 b der Fall ist. In diesen stark verdünnten Zonen 1d ist demnach die
oberste Schicht 1 abwinkelbar, so dass sich beim Aufwickeln ein Wickel ergibt, dass
im Wesentlichen polygonal gewickelt ist.
[0071] Hier ist auch erkennbar, dass das Bewehrungselement 4 in der obersten Schicht 1 eingebettet
ist in einem Bereich zwischen der Unterseite und der tiefsten der Tiefbereiche 1 b',
also hier dem Boden der Bereiche 1 b'. Diese Bereiche 1 d bilden demnach im Wesentlichen
gelenkartige Verbindungsbereiche, welche die Auf- und Abwickelbarkeit der obersten
Schicht 1 gewährleisten, ohne dass dieser an dieser Orten bricht. Zumindest die oberste
Schicht 1 kann demnach vorgefertigt und als fertiges Wickel zur Baustelle transportiert
und dort auf der bereits applizierten Schicht 2 abgewickelt und mit dieser luftdurchlässig
verbunden werden.
[0072] Wenn auch nicht dargestellt, so kann es hier auch erfindungsgemäß vorgesehen sein,
auch die Schicht 2 als vorgefertigten Wickel herzustellen und ebenso am Ort der Baustelle,
bevorzugt in Fahrbahnbreite, insbesondere in der gleichen Breite wie auch bei der
Schicht 1 auf einer Trägerschicht des Verkehrsweges abzurollen und mit der Trägerschicht
zu verbinden.
[0073] Die Figur 4 zeigt zur Vereinfachung nicht die jeweiligen Durchgangsöffnungen, die
vorgesehen sind, um eine luft- und somit schalldurchlässige Verbindung durch die oberste
Schicht 1 bis zur Schicht 2 zu gewährleisten.
[0074] Wie eingangs beschrieben sind diese Durchgangsöffnungen auch bei der hier dargestellten
Ausführung in den Bodenbereichen der Tiefbereiche 1b und 1b' und somit im Wesentlichen
im unteren Bereiche der Nute/Rinnen jeweils angeordnet.
[0075] Die Figur 4 visualisiert darüber hinaus, dass die Struktur eines erfindungsgemäßen
Belages, insbesondere der obersten Schicht des Belages zumindest in Fahrtrichtung
in einzelne Strukturmodule 1e unterteilt ist, wobei ein Modul sich erstreckt zwischen
zwei die tiefsten Tiefbereiche bildenden Nute 1b', an denen ein Abwinkeln möglich
ist.
[0076] Auch in Fahrtrichtung beziehungsweise unter einem Winkel hierzu können in dieser
Schnittdarstellung nicht dargestellte Tiefbereiche beziehungsweise Rinnen/Nute vorgesehen
sein, die sodann die hier im Schnitt gezeigten Nute/Rinnen 1 b beziehungsweise 1 b'
schneiden. Auch in dieser Fahrtrichtung beziehungsweise in einem Winkel zwischen 0
und 45 ° hierzu können bevorzugt eine Vielzahl solcher paralleler Rinnen/Nute vorgesehen
sein, bei denen ebenso solche Rinnen vorgesehen sein können, die eine höhere Tiefe
aufweisen als die umgebenden Rinnen, so dass eine Modulbildung nicht nur in Fahrtrichtung
sondern auch senkrecht beziehungsweise quer hierzu durch diese tiefsten Rinnen/Nute
1b' gegeben ist.
[0077] Die Figur 4 visualisiert weiterhin, dass von Modul 1e zu Modul 1 e, das heißt getrennt
durch die tiefsten Rinnen 1 b', die jeweils innerhalb eines Moduls ausgebildete Struktur,
das heißt die Abfolge von Hoch- und Tiefbereichen, unterschiedlich ausgebildet sein
kann, insbesondere die Breite der Hochbereiche bei gleichbleibender Breite der Tiefbereiche
variiert. Hierdurch wird zumindest in Fahrtrichtung bevorzugt auch quer, insbesondere
auch senkrecht hierzu, das Entstehen einer Periodizität und dadurch bedingte Geräuschemissionen
verhindert.
[0078] Diese Erfindung entstand im Rahmen des von der Bundesanstalt für Straßenwesen geförderten
Projektes "Entwicklung einer leisen Straßendeckschicht auf Kunststoffbasis", Förderkennziffer
Z5t-FE88.0108/2011".
1. Belag eines Verkehrsweges, insbesondere der auf eine tragende Schicht (3) eines Verkehrsweges
aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag einen Schichtaufbau aus wenigstens zwei übereinander angeordneten Schichten
(1,2) aufweist, wobei der Schichtaufbau eine oberste Schicht (1) aufweist, die einen
durch Fahrzeuge kontaktierten Fahrbelag bildet, der eine Hochbereiche (1 a) und Tiefbereiche
(1 b, 1 b') bildende Struktur aufweist und wenigstens eine unter der obersten Schicht
(1) angeordnete offenporige Schicht (2) aufweist, insbesondere die aus einem offenporig
gebundenen Granulat gebildet ist, wobei die den Fahrbelag bildende oberste Schicht
(1) in den Tiefbereichen (1 b, 1 b') der Struktur Durchgangsöffnungen (1 c) aufweist,
die sich jeweils, insbesondere vertikal, durch die oberste Schicht (1) hindurch bis
zu der wenigstens einen offenporigen Schicht (2) erstrecken.
2. Belag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochbereiche (1a) der Struktur jeweils ein ebenes Plateau (P) aufweisen, insbesondere
wobei die Plateaus (P) aller Hochbereiche (1a) in derselben Ebene liegen.
3. Belag nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefbereiche (1 b, 1 b') durch die Bodenbereiche von in der obersten Schicht
(1) verlaufenden, nach oben offenen Rinnen/Nute (1 b, 1 b') ausgebildet sind, insbesondere
die sich kreuzen.
4. Belag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem jeweiligen Kreuzungsbereich zweier Rinnen/Nute (1 b, 1 b') wenigstens
eine Durchgangsöffnung (1c) angeordnet ist.
5. Belag nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Rinnen/Nute (1 b, 1 b') senkrecht zur Erstreckungsrichtung
/ Fahrtrichtung der obersten Schicht (1) orientiert sind, insbesondere über die gesamte
Breite der Schicht (1) verlaufen.
6. Belag nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (1 b') der senkrecht zur Erstreckungsrichtung / Fahrtrichtung
der obersten Schicht orientierten Rinnen/Nute (1 b, 1 b'), insbesondere jede n-te
mit n>1, eine größere Tiefe aufweist als die übrigen Rinnen/Nute (1 b), insbesondere
derart, dass die oberste Schicht (1) vor einer Verbindung zur offenporigen Schicht
(2) in diesen tieferen Rinnen/Nute (1 b') zumindest teilweise abwinkelbar und somit
in Bahnabschnitten aufwickelbar ist und/oder von einem Wickel abwickelbar ist.
7. Belag nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturperiodizität von Hoch- und Tiefbereichen (1a, 1b, 1b') und/oder die Anzahl
der Durchgangsöffnungen (1 c) pro Flächeneinheit der obersten Schicht (1) örtlich
verschieden ist oder der Belag zumindest in Fahrtrichtung keinerlei Periodizität der
Struktur aufweist.
8. Belag nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die oberste Schicht (1) ein bewehrendes, insbesondere textiles Element (4), insbesondere
eine Gewebe / Gewirk (4) eingebettet ist, insbesondere in einem Bereich zwischen der
Unterfläche der obersten Schicht (1) und den Tiefsten (1b') der Tiefbereiche (1b,
1b').
9. Verfahren zur Herstellung eines Belages für Verkehrswege, insbesondere eines Belages
nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer vorbereiteten tragenden Schicht (3) des Verkehrsweges wenigstens eine offenporige
Schicht (2) aufgebracht wird und auf dieser wenigstens einen offenporigen Schicht
(2) die oberste den Fahrbelag bildende Schicht (1) mit einer Hochbereiche (1 a) und
Tiefbereiche (1 b, 1 b') bildenden Struktur, in deren Tiefbereichen (1 b, 1 b') Durchgangsöffnungen
(1c) angeordnet sind von einem vorgefertigten Wickel abgewickelt und mit der offenporigen
Schicht (2) zumindest in den Durchgangsöffnungen (1c) luftdurchlässig verbunden, insbesondere
stoffschlüssig verbunden wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auch wenigstens eine offenporige Schicht (2) von einem vorgefertigten Wickel abgewickelt
und mit der tragenden Schicht (3) des Verkehrswegs oder einer anderen offenporigen
Schicht verbunden wird, insbesondere stoffschlüssig.