Geokunststoffe im klassifizierten Straßenbau
In den „Leitfäden für die Spezifikation von Verkehrswegen“ wird eine Reihe von Kriterien für Standardkonstruktionen nach Straßenkategorien in Abhängigkeit von der geplanten Nutzung und der Nutzungsdauer genannt. Durch die Integration von geosynthetischen Produkten für Trenn-, Stabilisierungs- und Verstärkungsfunktionen in diese Standardkonstruktionen kann eine technische Gleichwertigkeit (oder sogar eine Verbesserung) erreicht werden, indem die Dicke des teuren körnigen Deckschichtmaterials verringert wird. Wenn der Untergrund der geplanten Straßenkonstruktion nicht die Ziele einer ausreichenden Tragfähigkeit erfüllt, kann eine Verstärkung durch Geokunststoffe auch zur Verbesserung der Stabilisierung des Materials verwendet werden.
Trennen mit Geokunststoffen
Bei den meisten Straßenaufbauten im klassifizierten Straßenbau wird direkt über dem Erdplanum eine Frostschutzschicht, Kies- oder Schottertragschicht eingebaut. Zur langfristigen Sicherstellung der nach der RStO geforderten Tragfähigkeit (Verformungsmodul EV2), muss das Vermischen und/oder das Durchbrechen der aufgebrachten Schüttung mit/in dem Untergrund verhindert werden. Dabei kommen die mechanisch verfestigten Secutex® Vliesstoffe aus Polypropylen zum Einsatz. Gerade bei einer steinigen Schüttlage legen sich die mechanisch verfestigten Secutex® Vliesstoffe aufgrund ihrer dehnfähigen Fasern um den Stein herum und verhindern eine Schädigung des Vliesstoffes. Secutex® Vliesstoffe werden als Filtervliesstoff und Trennvliesstoff eingesetzt. Ein Vliesstoff wird umgangssprachlich oft auch als Vlies bezeichnet, so ist es auf der Baustelle ganz normal von einem Trennvlies zu sprechen wenn man ein Trennvliesstoff meint. Das Gleiche gilt, wenn man von Straßenbauvlies, Schutzvlies oder Tennvlies spricht, eigentlich meint man Vliesstoffe und deren Eigenschaften bezogen auf den jeweiligen Anwendungsfall.
Stabilisieren und Bewehren mit Geogitter
Secugrid® Geogitter und Combigrid® Geogitter bestehend aus Secugrid® und Secutex®, sind Geokunststoffe zur Stabilisierung und Bewehrung von Tragschichten aus gereckten, monolithischen Flachstäben, die knotenfest miteinander verschweißt sind. Durch die Verzahnung des Tragschichtmaterials mit den Maschenöffnungen des Geogitters wird eine Stabilisierung des Korngerüsts erzielt, wodurch Auflockerungen im Tragschichtmaterial durch eingetragene Lasten selbst bei kleinen Verformungen wirksam reduziert werden. Nehmen die Verformungen in der Tragschicht z.B. über sehr weichen Untergründen zu, so werden durch die Interaktion der Tragschicht mit dem Geogitter Zugkräfte im Geogitter mobilisiert, die den Bewehrungseffekt aktivieren. Dem Boden werden somit Zugkräfte verliehen, die zur Erhöhung der Tragfähigkeit beitragen. Mit Secugrid® erreicht man eine bessere Verteilung der Lasten und eine Verbesserung der Tragfähigkeit des Bodens. Ein wichtiges Merkmal der Secugrid®-Geogitter ist ihr sehr hoher Modul (d.h. sie besitzen hervorragende Zugfestigkeitseigenschaften bei geringer Dehnung und zeigen ihre Vorteile in diesem Verformungsbereich). Das hohe Modul minimiert die Verformung, die an der Straßenoberfläche auftreten kann. Secugrid® hat außerdem eine sehr geringe Neigung zum langfristigen Kriechen, was die Integrität gegen Verformungen der Straßenoberfläche gewährleistet. Durch die Verstärkung des Bodens mit Secugrid® kann vermieden werden, dass der Untergrund, der für den geplanten Verkehr nicht tragfähig genug ist, ausgehoben und ersetzt oder chemisch stabilisiert werden muss.
Der Einsatz von Secugrid® Geogittern und Combigrid® Geogittern verhindert somit einen kostenaufwändigen Bodenaustausch oder eine Kalkstabilisierung. Durch die hohe Dehnsteifigkeit der Flachstäbe und die geringe Kriechneigung des verwendeten Rohstoffes erfüllt Secugrid® auch die Anforderungen zur Minimierung von unzulässigen Verformungen im Fahrbahnoberbau. Bei unzureichender Trenn- und Filterstabilität zwischen Schüttung und Untergrund kommt Combigrid zum Einsatz. Neben der Tragfähigkeitserhöhung durch die Secugrid® Komponente stellt bei diesem schubfest miteinander verbundenen Verbundstoff der mechanisch verfestigte Secutex® Vliesstoff die nötige Trenn- und Filterstabilität her.
Geokunststoffe zum Dränen
Bei Betonfahrbahnen können Risse und beschädigte Abdichtungen dazu führen, dass Oberflächenwasser in die Fahrbahnplatte eindringt und Partikel aus dem Untergrund wegspült. Die hydraulische Unterhöhlung der Fahrbahnplatte kann die Struktur schwächen und zu Schäden an der Oberfläche des Straßenbelags führen. Wenn der Untergrund ebenfalls wenig durchlässig und nicht in der Lage ist, das eindringende Wasser abzuleiten, kann sich das Wasser an der Schnittstelle zwischen Fahrbahnplatte und Unterbau ansammeln. Durch zyklische Verkehrsbelastungen kann dieses Wasser dann abwechselnd hohen und niedrigen Drücken ausgesetzt werden. Dieses „Pumpen“ kann den Boden unter der Platte erodieren und so die strukturelle Integrität der Straße verringern.
Langzeitbeständigkeit von Geokunststoff-Lösungen
Bei der Herstellung von Secugrid®, Combigrid® und Secutex® Geokunststoffen wird auf eine sorgfältige Auswahl der Rohstoffkomponenten geachtet, damit sie während ihrer gesamten Lebensdauer voll funktionstüchtig sind.
Fazit
Beim Bau von Verkehrsflächen im klassifizierten Straßenbau werden Geokunststoffe eingesetzt, um Trenn-, Bewehrungs-, Filter- oder Dränfunktionen zu übernehmen. Dabei wird die Trenn- und Filterstabilität mit Secutex® erzielt und die Tragfähigkeit mit Secugrid® oder Combigrid erhöht. Secutex®-Geotextilvliesstoffe bieten weitere Vorteile für Betonfahrbahnen mit der Vermeidung von Rissen beim Gießen der Bodenplatte, der Dämpfung der Bodenplatte gegen Schäden durch Vibrationen, die durch den Verkehr während des Betriebs erzeugt werden, und dem Schutz vor Erosion des Planums.
