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Entwicklung eines mineralischen Straßenoberbaus ohne den Zusatz von Bindemitteln

Projekt-Nummer AIF KF2178806K13

Laut Bedarfsplan für Bundesfernstraßen sollen in den nächsten Jahren 1.900 km Autobahn neu gebaut, 2.200 km Autobahnen auf sechs oder mehr Fahrstreifen ausgebaut und 5.500 km Bundesstraßen aus und neu gebaut werden. Hinzu kommt die ständige Sanierung des bereits bestehenden Autobahnnetzes mit ca. 13.000 km.

Hinsichtlich der Verwendung von zementgebundenen Baustoffen (Beton) sind ferner die Ressourcenknappheit und die Belastung der Umwelt infolge des CO2-Ausstoßes bei der Zement­herstellung als erhebliche Nachteile zu betrachten. Aufgrund des zunehmenden Bedarfs im Bereich des Straßenbaus ist eine zukunftsorientierte Bauweise durch die Schonung von Ressourcen und den Einsatz umweltfreundlicher Baustoffe wünschenswert.

Die Aufgabe im vorliegenden Projekt besteht daher in der Entwicklung ökologischerer und nachhaltigerer Alternativbaustoffe zur Herstellung des Straßenoberbaus (Tragschicht und Deckschicht), die ohne den Zusatz von Bindemitteln auskommen. Hierzu sollen unter Verwendung bisher nicht nutzbarer Sande und anderer in großen Mengen verfügbarer Stoffe zu entwickelnde Produkte genutzt werden, mit denen neben den ökologischen Vorteilen auch bessere Fahrbahneigenschaften erwartet werden.

Die Neuheit des zu entwickelnden Straßenoberbaus ergibt sich daraus, dass im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik im Bereich des Straßenbaus erstmals ein Baustoff entwickelt wird, bei welchem der Verbund nicht durch die Zugabe eines chemisch komplex reagierenden Bindemittels erzielt wird, sondern durch Anwendung verschiedener physikalisch-chemischer Prinzipien unter gleichzeitiger Zufuhr von Wärme.

Des Weiteren wird eine Verbesserung hinsichtlich der Dauerhaftigkeit des Straßenbelages erwartet. Chemische Angriffe etwa in Form von Tausalzen, die auf das Bindemittel einwirken und oft Gefügeschädigungen zur Folge haben, werden durch den Verzicht auf ein Bindemittel faktisch unterbunden.

Ein wirtschaftlicher Vorteil ist die Kostenersparnis, die infolge des Verzichts auf den nicht unerheblichen Bindemittelanteil beim Straßenneubau oder bei der –sanierung erzielt werden kann. Darüber hinaus wird angestrebt, kostengünstige Reststoffe aus verschiedenen Industriezweigen zur Herstellung zu benutzen. Damit werden sowohl die Herstellung als auch die Verarbeitung des neuartigen Baustoffes zur Kostensenkung beitragen.

Abb.1 Rückstreuelektronenabbildung eines gebrochenen Sandsteines mit darübergelegten Röntgenintensitäten des Elementes Cl. Problem hier: aufsteigende Wässer an Fassadensteinen eines Gebäudes in Braunschweig
Abb. 2 Gleiches Bild wie Abb.1 , jedoch hier mit S-Intensitäten