Der Forschungsverein Nachhaltige Betonstraßen hat in Kooperation mit Volvo und betontechnologischer Begleitung der Smart Minerals GmbH eine Teststrecke in der Steiermark errichtet: Die massive Straßendecke aus Walzbeton, auch Roller Compacted Concrete (RCC) genannt, wurde mit einem modifizierten Asphaltfertiger eingebaut.
Neue, nachhaltige Konzepte, die die steigenden Anforderungen an moderne Verkehrswege abdecken, stehen im Fokus des österreichischen Forschungsvereins Nachhaltige Betonstraßen. Hierbei gilt es, unter möglichst hoher Schonung von Ressourcen und zu geringen Kosten leistungsfähige und langlebige Verkehrswege herzustellen. Betonfahrbahndecken haben sich in Österreich im hochrangigen Straßennetz seit Jahrzehnten gut etabliert. Straßenfertiger, die beim Bau von Betondecken im Autobahnbau eingesetzt werden, sind allerdings zu breit für den Einbau von Betonstraßen im regionalen Netz. Für die Teststrecke stellte wurde ein Kettenfertiger mit maximalen Einbaubreiten von 2,5 bis 5 Metern zur Verfügung gestellt.
Im Rahmen von Vorversuchen wurden unterschiedliche Betonzusammensetzungen im Labor der Smart Minerals GmbH untersucht. Der erfolgreiche Einbau transferiert Forschungsarbeiten in die Straßenbau-Praxis und zeigt Walzbeton als langlebige und ökonomisch attraktive Alternative zum Asphalt im niederrangigen Straßennetz.
In Kooperation mit dem Nachhaltige Betonstraßen-Konsortium ist ein Kurzfilm zu dem Projekt entstanden: hier geht es zum Kurzfilm
High-End-Sanierung des regionalen Straßennetzes
In der innovativen Walzbeton-Bauweise wurde eine 500 Meter lange Teststrecke mit einer Maximalsteigung von sieben Prozent errichtet. Die Strecke bildet die in der Praxis vorherrschenden Verhältnisse, wie Kurven, Steigungen, hoch beanspruchte Stellen und unterschiedliche Einbaubreiten, ab. Beim Einbau wurden verschiedene Betonrezepturen des Forschungslabors Smart Minerals und unterschiedliche Oberflächenbearbeitungen getestet wie auch die Verdichtung untersucht. Der erfolgreiche Einbau transferiert Forschungsarbeiten in die Straßenbau-Praxis und zeigt Walzbeton als langlebige und ökonomisch attraktive Alternative zum Asphalt im niederrangigen Straßennetz. Walzbeton hat eine hohe Tragfähigkeit und kann besonders hohe Verkehrslasten aufnehmen, ohne sich zu verformen.v
Nachverdichtung des Betons mit Glattmantelwalze
Nachhaltige, regionale High-End-Straßen mit Volvo Straßenfertiger ermöglicht
Fertiger, die beim Bau von Betondecken im Autobahnbau eingesetzt werden, sind für den Einbau von Betonstraßen im regionalen Netz zu breit. Um die Anforderungen und Flexibilität des regionalen Straßenbaus wie enge Kurvenradien und unterschiedliche Steigungen zu erfüllen, hat Volvo für diese Teststrecke einen Kettenfertiger mit Doppelstampferbohle zur Verfügung gestellt, mit dem es möglich ist, Beton wie auch Asphalt einzubauen. Der Kettenfertiger Volvo P8820C ABG hat ein Einsatzgewicht von 21,4 Tonnen, eine Motorleistung von 200 kW sowie eine theoretische Einbauleistung von 1.100 Tonnen pro Stunde.
Bei der einfachen Bauweise mit Walzbeton stammte sowohl der Beton als auch die Einbaumannschaft aus der unmittelbaren Region.
Einbau der Betonstraße
Rascher Einbau, hohe Qualität und Wirtschaftlichkeit
Um Stauzeit und Umfahrungen möglichst gering zu halten, ist eine frühe Befahrbarkeit (in weniger als einem Tag) der neuen Oberfläche wichtig. Walzbeton wird mit erdfeuchter Konsistenz verarbeitet und erreicht dadurch rasch nach dem Einbau bereits die erforderliche Standfestigkeit. Je nach Material und Umgebungseinflüssen können damit Verdichtungswerte von nahezu 100 Prozent erreicht werden. Die Arbeitsgeschwindigkeit beim Einbau liegt mit etwa ein bis zwei Metern pro Minute nur geringfügig unter der von Asphalt. Um eine homogene, geschlossene und ebene Oberfläche der Straße zu erzielen, erfolgte beim Versuch in der Steiermark als Abschlussvorgang eine Nachverdichtung durch Abwalzen mit einer Glattmantelwalze. Unter idealen Einbaubedingungen könnte dieser Arbeitsschritt zur Gänze entfallen.
Langlebigkeit und weitere Vorteile von Betonstraßen
Herkömmliche Asphaltstraßenoberflächen zeigen oft nach einigen Jahren deutliche Deformierungen (Spurrillen), die zu hohen Reparaturkosten und Verkehrsbehinderungen führen. Straßen werden zudem aufgrund der sich ändernden Klimabedingungen, des stark steigenden Warenverkehrs und des Zuzugs in die Umlandregionen der Städte zunehmend mehr beansprucht. Betonstraßen sind langlebig, belastbar, bleiben frei von Spurrillen und verformen sich nicht in der Sommerhitze. Die hellere Oberfläche trägt am Land zu mehr Sicherheit bei, in der Stadt verringert sie den ‚Urban Heat Island Effect‘.
Arbeiten beim Deckeneinbau
Ein guter Zustand des Straßennetzes bis hin zu den Gemeindestraßen ist unerlässlich für Österreich als Lebens- und Wirtschaftsstandort. Durch die steifen Betonoberflächen wird der Rollwiderstand verringert und damit kann Treibstoff gespart werden. Walzbeton kombiniert die Vorteile des einfachen und flexiblen Einbaus mit einem Asphaltfertiger mit den hervorragenden materialtechnologischen Eigenschaften des Baustoffs Beton und ermöglicht so die Herstellung langlebiger regionaler High-End-Straßen.
Österreichisches Straßennetz
Während Österreichs Bundesstraßen (Autobahnen und Schnellstraßen mit rund 2.200 km*) von der ASFINAG betreut werden, fallen Erhaltungs- und Sanierungsbedarf von Landesstraßen (etwa 34.000 km*) in die Verantwortung der Bundesländer. Besonders hoch ist der Sanierungsbedarf auch bei den über 98.000 km* Gemeindestraßen. (*Quelle: bmvit 2016)
Fast alle Gemeinden sind seit Jahren finanziellen Belastungen ausgesetzt, die keine zusätzlichen Investitionen zulassen. So fällt auch die Prognose für das österreichische Landes- und Gemeindestraßennetz unerfreulich aus: Ohne Sanierungsoffensive wird in wenigen Jahren bereits ein Drittel dieser Straßen in einem schlechten Zustand sein. (Quelle: Österreichische Forschungsgesellschaft Straße-Schiene-Verkehr).