一种混凝土轨枕,具有下侧的塑料垫,该混凝土轨枕设置有混凝土本体(12),其具有下侧(14)。此外,混凝土轨枕具有塑料板(18),其设置混凝土本体(12)的下侧(14)上,其中单层或多层塑料板(18)与混凝土本体(12)通过无规纤维层(16)连接,所述无规纤维层具有纤维,所述纤维与塑料板(18)连接和/或嵌入混凝土本体(12)中。无规纤维层(16)具有直径在15μm到50μm之间以及密度为每平方毫米20条到200条纤维的纤维,并且纤维的大约20%到大约60%带有嵌入混凝土本体(12)中的自由端部,而其他纤维的所嵌入的纤维区段构建为环,其中嵌入混凝土中的自由纤维端部的大约10%到大约60%相对于混凝土本体(12)的下侧(14)弯曲30°到90°。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种混凝土轨枕,其具有在下侧上附接到混凝土轨枕上的无规纤维层,以及涉及一种用于制造这种混凝土轨枕的方法。在纺织纤维结构与混凝土之间的已知复合系统中,譬如在为预应力混凝土或混凝土构成的轨枕配垫(Besohlungen)时,已知了如下技术解决方案其中纤维与混凝土结构力配合地连接。根据EP-B-1298252,例如弹性塑料层借助无规纤维层固定在轨枕的下侧上,使得纺织无规纤维层不仅粘合或熔接在塑料层中或塑料层上,并且在混凝土中通过将纤维系接于水泥浆或单独施加的复合材料(例如粘合剂)中来连接。作为用于在作为例子已知的轨枕与弹性轨枕垫之间进行连接的无规纤维层,使用例如土工织物或无纺织物。许多已知的无纺布以及其他连接介质譬如土工织物仅具有力配合的应用的有限特性,该应用不受限地实现复合物的功能。具有硬纤维结构的塑料网状组织例如可以并不强烈地改变新拌混凝土中的矿物结构,使得所有连接结构完全在混凝土中系接。在连接介质与混凝土之间形成缺陷部位,其例如影响所限定的弹性特性,在进水时引起泵吸效应并且干扰混凝土中的组织结构。本专利技术的任务是提出一种混凝土轨枕,其具有在下侧的塑料垫,该混凝土轨枕可以简单地制造并且其塑料垫可靠地以机械方式附接在混凝土轨枕的混凝土本体上,以及提出了一种用于这种混凝土轨枕的制造方法。为了解决该任务,借助本专利技术提出了一种具有在下侧的塑料垫的混凝土轨枕,其设置有-混凝土本体,该混凝土本体具有下侧,以及-塑料板,该塑料板设置在混凝土本体的下侧上,-其中单层或多层塑料板与混凝土本体通过无规纤维层连接,所述无规纤维层具有纤维,所述纤维与塑料板连接和/或嵌入混凝土本体中。在该混凝土轨枕中,根据本专利技术设计为-无规纤维层具有直径在15μ m到50 μ m之间以及密度为每平方毫米20条到每平方毫米200条纤维的纤维,以及-纤维的大约20%到大约60%构建有嵌入混凝土本体中的自由端部而其他纤维的嵌入的纤维区段构建为环(Schlingen),-其中嵌入混凝土中的自由纤维端部的大约10%到大约60%相对于混凝土本体的下侧弯曲30°到90。。根据本专利技术,这些纤维具有基本上圆形或椭圆形的横截面,其中椭圆形的纵横比不大于1:2。根据本专利技术的另一有利的扩展方案,这些纤维对于在混凝土本体制造时用于混凝土本体的成分是亲合的。已表明的是,已知的无纺布和类无纺布的无规纤维材料譬如毡织物(通过针刺、整饰、纤维定向和纤维成型来制造)仅为有条件地适于独立地由新拌混凝土通过在混凝土固化过程中出现的水合吸力而附接,使得保证了符合要求的应用。在本专利技术中,为了制造混凝土轨枕(其在下侧具有塑料垫,作为这两个元件之间的机械连接)使用具有特定纤维的无规纤维层,使得纤维端部由于在混凝土固化时混凝土的水合吸力而到达混凝土的毛细孔和/或凝胶孔中,并且在混凝土的固化状态中保持在其中。在此,无规纤 维层可以在其背离混凝土轨枕的下侧的侧上与单层或多层塑料板连接,更确切地说在将无规纤维层与混凝土本体连接之前或之后进行连接。此外,借助本专利技术提出了一种混凝土轨枕,其根据上述方法来制造,并且优选设置有与纤维层以机械方式牢固连接的塑料板,作为下侧的垫。根据如下知识新拌混凝土在可限定的配方条件和处理条件下生成水合吸力,于是根据本专利技术,无规纤维层和混凝土彼此相协调,使得水合吸力将连接的纤维结构吸入新拌混凝土中。为了在技术上利用水合吸力,以下的混凝土技术的、水泥化学的、纺织技术的和应用特定的标准在其关联的作用过程中定义为根据本专利技术的解决方案。水合作为水与水泥之间反应实现形成水泥岩。水泥的主要成分中的、在原始材料燃烧时形成的并且在熔渣阶段中经历进一步改变的一些主要成分在搅拌用水与同样这些水泥成分之间实现不同的反应过程。尤其是,铝酸三钙和硅酸三钙实现了水泥岩的高反应速度和强度发展。硫酸钙成分(Gips)影响或延迟铝酸三钙的作用。根据本专利技术,在混凝土配方的适宜性测试中,通过选择混凝土类型来修改或优化该方法。新拌混凝土由于铝酸三钙的高含量以及其与尚未处于固化阶段和硬化阶段的新拌混凝土的其他熔渣成分(主要为硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙)的特性共同作用而得到如下特性由氢氧化钙形成精细的纤维状和膜状的硅酸钙水化物以及小的晶体。此外,在铝酸盐与硫酸钙反应时形成水化硫铝酸钙作为针状三硫化合物,所谓的钙矾石。铝酸三钙与硫酸钙的反应与体积增大相联系,其在尚未发生钙矾石形成的情况下,在尚未硬化的混凝土中无后果。然而在形成中的水泥胶体中和包含于其中的毛细孔和凝胶孔中,体积增大导致所谓的水合吸力。在已知的范围中,水合吸力并未在公开的混凝土技术利用而作为方法技术优点。仅在混凝土道路修建中应用后处理装置的情况下,公开了类似效应的利用。根据本专利技术,为了有目的地将纤维系接到新拌混凝土表面中,在技术上并且经济地使用混凝土技术的水合吸力。当纤维相对于毛细孔和凝胶孔具有隐含的(konkludente)结构和特性时,具有比例优选为胶体体积的大约25%并且孔径大小为10_7mm到10_5mm的凝胶孔适于吸收铺设到新拌混凝土上的材料的该纤维。毛细孔和凝胶孔通常具有圆柱体形状,并且随着孔深度增加变尖细成所谓的瓶状孔。适于使用水合吸力的纤维必须是隐含的,使得其根据本专利技术不仅能够进入孔的圆柱体部分中而且可以进入孔的尖细的部分。孔径大小尤其在10_5mm到KT1mm之间的毛细孔在孔大小中补充凝胶孔,而几乎没有技术上起不利作用的通道。在以轨枕垫为例所使用的土工织物情况下,使用由PE或PET构成的具有尤其为大约20 μ m到40 μ m的纤维直径的无规纤维结构。该纤维直径和所使用的、合乎目的地为40线/mm2到130线/mm2的纤维密度提供了为吸收纤维所需的在水合吸力、毛细孔和凝胶孔、纤维直径和纤维密度之间的兼容性。作为针对由于水合吸力而有效地独立容纳限定纤维强度和纤维密度的纤维的其他条件,可相对于搅拌用水以及水泥胶体来根据本专利技术限定自由的纤维长度、纤维的几何形状及其横截面构型以及其取向和亲合力。这例如涉及如下土工织物或其他无规纤维结构或纤维材料其在其制造过程中疏水地构建和/或通过粉碎而具有与水合孔几何结构不兼容的、例如矩形的横截面。之后,对于系接于混凝土中的可用的纤维应以优选20%到50%的限定比例具有自由端部。仅仅限定比例为优选小于50%的纤维应构建为环。纤维的自由端部不应仅笔直地走向;例如10%到60%的比例应弯曲,使得弯曲角度为至少30°但不超过90°。纤维横截面应为圆形到椭圆形,其中椭圆形的纵横比不应大于1:2。 纤维本身应去除纤维制造或织物制造的剩余物,其会影响对水泥浆、胶体或搅拌用水的亲合力。作为纤维的材料考虑已知的塑料纤维材料(例如热塑性塑料如PE或PET)、金属(金属纤维)或再生的原料或植物原料。以下参照附图更为详细地阐述了本专利技术的实施例,该附图示出了混凝土轨枕的横截面,其带有下侧借助无规纤维层以机械方式附接的弹性塑料板。在该视图中,示例性地示出一种混凝土轨枕10,其具有加强的、松弛加强的或未加强的混凝土 (实心)本体12,其在其下侧14上具有部分嵌入其中的无规纤维层16,无规纤维层通过粘合或熔接或以其他方式同单层或多层塑料板18以机械方式连接。出于更为清楚地示出的原因,在该视图中所绘出的在混凝土本体12本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.12 EP 10156347.6;2010.03.12 EP 10156352.61.一种混凝土轨枕,具有下侧的塑料垫,该混凝土轨枕具有 -混凝土本体(12),其具有下侧(14);以及 -塑料板(18),所述塑料板设置在混凝土本体(12)的下侧(14)上, -其中单层或多层塑料板(18)与混凝土本体(12)通过无规纤维层(16)连接,所述无规纤维层具有纤维,所述纤维与塑料板(18)连接和/或嵌入混凝土本体(12)中, 其特征在于, -无规纤维层(16)具有直径在15 μ m到50 μ m之间以及密度从每平方毫米20条纤维到每平方毫米200条纤维的纤维,并且 -纤维的大约20%到60%构建有嵌入混凝土本体(12)中的自由端部,而另外的纤维的嵌入的纤维区段构建为环, -其中嵌入混凝土的大约10%到60%的自由纤维端部相对于混凝土本体(12)的下侧(14)弯曲 30。到 ...
【专利技术属性】
技术研发人员:赫尔曼·加尔利希,赖纳·恩斯特冈特·阿赫莱尔,
申请(专利权)人:RSTRAIL系统技术有限公司,
类型:
国别省市:
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