Starke Oberflächenbehandlungen

Die Kombination eines PMB-Bindemittels mit zwei verschiedenen Gesteinskörnungsfraktionen ergibt eine besonders langlebige Deckschicht. Dies war einer der Hauptgründe dafür, dass die Bauunternehmung Skanska und die nationale Verkehrsbehörde diese Oberflächenbehandlung für ein Straßenbauprojekt in Nordschweden gewählt haben.

26.03.19

Inmitten schöner natur verläuft die schwedische Reichsstraße 87 entlang dem Flüsschen Indalsälven bei Stugun. Wegen starker Spurrinnenbildung beschloss die schwedische Verkehrsbehörde Trafikverket 2018 die Erneuerung des 50 km langen Teilstücks zwischen Stugun und der Provinzhauptstadt Östersund mit konventionellem Asphalt.

Es zeigte sich, dass zwei Abschnitte von zusammen 15 km Länge strukturell in Ordnung waren und nur minimale Deformationen aufwiesen. Sie waren für eine Oberflächenbehandlung geeignet. Zudem bot dies eine gute Gelegenheit zum Vergleich mit dem konventionellen Belag.

Die Oberflächenbehandlung ist eine kostengünstige Methode zum Verlängern der Lebensdauer von Asphaltbelägen.

Die Umweltauswirkungen sind geringer als bei herkömmlichem Asphalt, denn die Temperaturen sind niedriger, und es wird weniger Material ausgebracht.

Dank neuer Entwicklungen bei PMB-Emulsionen und Anwendungstechniken sind die in einigen Ländern gebräuchlichen Oberflächenbehandlungen jetzt auch in Schweden auf dem Vormarsch. Das gilt auch für die Oberflächenbehandlung mit doppelter Abstreuung (racked-in) mit zwei unterschiedlichen Gesteinskörnungen.

Für die Reichsstraße 87 bei Stugun wählte Skanska eine schwedische Variante dieser Technik. Die Arbeiten wurden an drei Tagen zum Monatswechsel Juni/Juli 2018 ausgeführt. 

„Wie andere Akteure in der Branche auch wollen wir die Entwicklung vorantreiben und mehr widerstandsfähige Fahrbahndecken bei geringeren Kosten und Umweltfolgen verwirklichen. Die Oberflächenbehandlung im racked-in Verfahren ist ein gutes Beispiel dafür“, sagt Erik Hassellund, Production Manager bei Skanska Industrial Solutions AB.

Bei diesem verfahren kommt eine PMB-Emulsion zum Einsatz. Dabei werden nacheinander eine gröbere und eine feinere Gesteinskörnung ausgebracht, die dann eine Art Mosaik aus verkantetem Splitt bilden. Zuerst wird die Bitumenemulsion auf die Fahrbahnunterlage aufgespritzt, gefolgt von der groben Gesteinskörnung in einer lockeren Schüttung, damit ausreichend Platz für die nachfolgende feinere Körnung bleibt.

In Stugun wurde Nymuls SD 105 verwendet, eine PMB-Emulsion aus Bitumen mit hohem Erweichungspunkt (> 55 °C), guter Kohäsion und hervorragender Elastizität. Sie garantiert eine starke Bindung der Gesteinskörnung in der neuen Deckschicht. Dank des sehr haltbaren Bindemittels in Verbindung mit dem Gesteinsmosaik verringert sich der Abrieb, die Lebensdauer der Deckschicht wird verlängert. Im racked-in Verfahren instandgesetzte Fahrbahnen vertragen eine höhere Verkehrsdichte, und das PMB-Bindemittel macht die Deckschicht unempfindlicher gegenüber hohen Temperaturen.

Für die erste Abstreuung verwendete Skanska eine Gesteinskörnung von 11–16 mm, für die zweite eine Körnung von 4–8 mm.  Beide bestanden aus dem hartem Gestein Porphyr, was in Kombination mit der groben Körnung eine besonders langlebige Oberfläche erzeugt – wichtig in Schweden, wo im Winter Spikes gefahren werden.

„Nachdem das Material ausgebracht ist, fahren wir mit Gummiradwalzen darüber, die ständig in Bewegung bleiben. Je stärker die Verdichtung umso besser, denn das beschleunigt die Aushärtung des Bindemittels“, erklärt Erik Hassellund.

Am Ende der Arbeiten steht das Kehren der neuen  Fahrbahndecke, um Splittreste zu entfernen. Der erste, leichte Kehrvorgang erfolgt, sobald das Bindemittel ausreichende Festigkeit erlangt hat. Der zweite Kehrvorgang ist gründlicher und findet am nächsten Tag statt, gefolgt von einem dritten nach etwa einem weiteren Tag. 

Erik Hassellund hebt hervor, dass Skanska das racked-in-Verfahren als geeignete Grundlage für die Weiterentwicklung von Oberflächenbehandlungen betrachtet.

„Wir empfehlen die doppelte Abstreuung für Straßen mit normaler bis hoher Verkehrsstärke, wo eine einfache Behandlung oft nicht ausreicht. Dafür muss die Fahrbahn jedoch eine stabile Tragschicht haben und relativ eben sein. Unter geeigneten Bedingungen kann eine oberflächenbehandelte Deckschicht effizienter als herkömmlicher Asphalt sein, sowohl aus finanzieller wie aus nachhaltiger und ökologischer Sicht.“

Zahlen, Daten, Fakten

Bei einfachen Oberflächenbehandlungen kommen nicht-modifizierte Standard- Bindemittel zum Einsatz. Je nach Witterungsbedingungen dauert es bis zu 24 Stunden, bis die Deckschicht aushärtet und tragfähig wird. Bei einer Oberflächenbehandlung mit doppelter Abstreuung und PMB-Emulsion als Bindemittel geht das deutlich schneller. Dank der Polymermodifizierung wird zudem weniger Bindemittel benötigt (ca. 2,0 kg/m2gegenüber sonst 2,3–2,5 kg/m2).