Verkehrswegebau
Zementgebundene Bauweisen werden in allen Bereichen des Verkehrswegebaus eingesetzt, insbesondere bei Trag- und Deckschichten. Hauptanwendungsgebiet ist die Herstellung von Betondecken für Verkehrsflächen, z. B. für
- hochbelastete Autobahnen
- Straßen und Wege
- Start- und Landebahnen
- Industrieböden
- Feste Fahrbahn der Deutschen Bahn
Untersuchung schadhafter Betondecken
Die Lebensdauer von Betondecken im Straßenbau beträgt im Allgemeinen mehr als 30 Jahre. Vereinzelte Schäden haben jedoch zu einer Verunsicherung der Fachwelt geführt. Das Forschungsinstitut hat darum entsprechende Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse haben zu verschärften Anforderungen an die zu verwendenden Ausgangsstoffe geführt. Das BMVBW hat hierzu inzwischen das Allgemeine Rundschreiben Straßenbau Nr.15/2005 veröffentlicht, das den Alkaligehalt von Zementen für Fahrbahndeckenbeton begrenzt (Bild 1). Zudem dürfen nach "Alkali-Richtlinie" alkalireaktive Gesteine beim Bau von Fahrbahndecken aus Beton nicht verwendet werden. Grauwacke, Kies-Edelsplitt des Oberrheins, Quarzporphyr, rezyklierte Gesteinskörnungen und alle nach Deutschland eingeführten Gesteine dürfen für Fahrbahndeckenbetone nur verwendet werden, wenn in einem Gutachten die Eignung der Gesteine bestätigt wird.
Das Forschungsinstitut der Zementindustrie (FIZ) ist für die Erstellung von Gutachten zur Eignung der Gesteine bzw. der gutachterlichen Eignungsprüfung zugelassen.
- Bild 1: Charakteristischer Wert des Alkaligehaltes von Fahrbahndeckenzementen
Verminderung der Geräuschemissionen
2004 wurde das vom BMBF geförderte und unter Beteiligung des FIZ durchgeführte Forschungsprogramm "Leiser Straßenverkehr" abgeschlossen. Dabei sollte die Geräuschemission von Betonfahrbahndecken über das bisherige Maß hinaus verringert werden. Im FIZ wurden Mischungszusammensetzungen für neuartige offenporige Dränbetondeckschichten entwickelt. Eine Versuchsstrecke liegt seit drei Jahren unter Verkehr. Das Verhalten der Fahrbahn wird unter den Belastungen von Klima und Verkehr beobachtet.
Literatur:
Verbundprojekt „Leiser Straßenverkehr“ - Reduzierte Reifen-Fahrbahn-Geräusche“, Projektgruppe „Leiser Straßenverkehr“, Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Straßenbau Heft S 37 |
Eickschen, Eberhard ; Siebel, Eberhard: Dauerhaftigkeit von Dränbeton für Betonfahrbahndecken. In: Beton 50 (2000), H. 7, S.421-424, H. 8, S.483-486 |
Neue Bauweisen
Standardbauweise in Deutschland ist bisher die unbewehrte Betonfahrbahndecke mit verdübelten Querscheinfugen im Abstand von 5 m. In Nachbarländern werden abweichend hiervon zunehmend durchlaufend bewehrte Betondecken mit freier Rissbildung gebaut. Durch die Bewehrung bilden sich im Beton viele kleine, fein verteilte Risse, so dass auf das ansonsten übliche Schneiden von Querfugen verzichtet werden kann. Kosten für die Herstellung und Verdübelung der Fugen und die Aufwendungen für die Fugenpflege entfallen. Um mit der durchlaufend bewehrten Betondecke auch in Deutschland Erfahrungen zu sammeln, wurde Ende 2004 eine Versuchsstrecke auf der BAB A5 angelegt.
Feste Fahrbahn
Der schienengebundene Hochgeschwindigkeitsverkehr mit Geschwindigkeiten von mehr als 200 km/h gewinnt bei der deutschen und europäischen Verkehrsplanung zunehmend an Bedeutung. Die älteren Neu- und Ausbaustrecken wurden überwiegend als Querschwellengleis mit Schotteroberbau ausgeführt. Bei Zuggeschwindigkeiten über 200 km/h steigt jedoch die Beanspruchung des Fahrweges und damit auch der Wartungsaufwand, beispielsweise für das Stopfen des Schotters.
Aus diesem Grund wurde die Entwicklung einer wartungsarmen, schotterlosen Bauweise, der sogenannten »Festen Fahrbahn«, in den letzten Jahren verstärkt vorangetrieben. Die Vorteile der Festen Fahrbahn mit Beton liegen in der langen Lebensdauer, dem hohen Lastaufnahmevermögen, der Beständigkeit gegen Witterung, der weitgehenden Wartungsfreiheit und der exakten Gleislage, die mit steigender Geschwindigkeit an Bedeutung gewinnt.
Bei der 2002 in Betrieb genommenen Neubaustrecke Köln-Frankfurt wurden verschiedene Systeme eingesetzt. Beim System Rheda werden die Betonschwellen in einem vorher hergestellten Trog höhengenau eingemessen und mit einem Verfüllbeton monolithisch mit dem Trog verbunden. Bei der Bauart Züblin werden die Betonschwellen in den Frischbeton eingerüttelt.
Auf der Neubaustrecke Nürnberg-Ingolstadt wurde erstmals die Bauart System Bögl in großen Baulängen (rund 35 km) ausgeführt. Das System besteht aus im Fertigteilwerk hergestellten Betonplatten, die an der Einbaustelle auf eine hydraulisch gebundene Tragschicht aufgelegt werden (Bild). Die Fertigteilplatten werden in Längsrichtung mit Spannschlössern untereinander gekoppelt und die Querfugen mit Beton vergossen, so dass eine durchgehende Fahrbahn entsteht. Die vielfältigen Entwicklungsarbeiten werden vom Arbeitskreis „Verkehrsbau“ des VDZ begleitet.