FE 08.0269/2021/OGB Steuerung der Produktqualität Texturgrinding, Beitrag für den nachhaltigen Betonstraßenbau

Der moderne Straßenbau steht vor neuen Herausforderungen aus Umwelt und Klimaschutz sowie aus der zunehmenden Knappheit der Ressourcen. Im Kontext der dringlichen Aufgabe, den Straßenbau klimafreundlicher zu gestalten und Ressourcen zu schonen, ist zu erwarten, dass die Verfügbarkeit von CEM I Zementen in den kommenden Jahren weiter zurückgeht. Das ARS 04/2022 trägt dem bereits Rechnung und erlaubt die Verwendung von bestimmten klinkerreduzierten Zementen (CEM II, CEM III/A), in Abstimmung mit dem Bauherrn, für den Oberbeton von Betonfahrbahndecken. Durch die seit einigen Jahren erprobte Oberflächentexturierung Texturgrinding zur Herstellung von griffigen, lärmmindernden Betonfahrbahndecken konnte bereits eine Reduktion des Zementanteils im Oberbetons erreicht werden. Die Verwendung eines 22 mm Größtkorns im Oberbeton ermöglicht so eine Reduzierung des Zementanteils (CEM I) um ca. 20% gegenüber Waschbetonoberflächen mit einem 8 mm Größtkorn. Die Textur einer Fahrbahndecke mit Grindingoberfläche wird maßgeblich durch die Materialeigenschaften des Betons und die Eigenschaften der Schneidwerkzeuge beim Einbau festgelegt. Die Beanspruchung durch Verkehr und Witterung führt im Laufe der Nutzungsdauer dann zu Veränderungen der Textur und somit zu einer zeitlichen Entwicklung der Gebrauchseigenschaften. Es ist daher von hoher Bedeutung, dass die Betonrezeptur optimal auf die Anforderungen der Oberflächengestaltung eingestellt ist und so eine hohe Texturbeständigkeit ermöglicht. Die verwendeten Zemente und angewandten Betonrezepturen müssen daher insbesondere auf die Anforderungen der Textur und ihrer Beständigkeit unter den Einflüssen aus Verkehr und Witterung hin überprüft werden. Ein weiterer Schritt hin zur verbesserten Nutzung der natürlichen Ressourcen ist die Verwendung von ungebrochenen Gesteinskörnungen (Kiesen) im Oberbeton. Diese kommen bisher nur im Unterbeton zur Anwendung. Hier wurden bisher nur an einer Untersuchungsstrecke mit sehr kurzen Abschnitten ein ungebrochenes Rundkorn mit Texturgrinding eingesetzt, sodass hier weiterer Untersuchungsbedarf besteht. Ein Schwerpunkt dieses Forschungsvorhabens ist daher die Überprüfung der Eignung von ausgewählten CEM II Zementen im Oberbeton in Verbindung mit ungebrochenen Gesteinskörnungen (Kiesen) für das Texturgrinding. Die Verwendung von CEM II Zementen im Oberbeton ist zwar bereits durch das ARS 04/2022 erlaubt, jedoch sind die Auswirkungen auf die Stabilität und Dauerhaftigkeit der Grindingtextur bisher noch nicht systematisch untersucht worden. Im Fokus stehen dabei insbesondere die möglicherweise verringerten Frost-Tausalz-Widerstandseigenschaften und Texturbeständigkeit der CEM II Betone. Die Auswirkungen der Verwendung dieser Zemente auf die Dauerhaftigkeit der Grindingtextur steht somit im Mittelpunkt der Untersuchungen.