Bestandteile einer starren Betonfahrbahn

Funktionsweise

Starre Betonfahrbahnen verformen sich kaum unter schweren Lasten. Dies liegt an ihrem hohen Elastizitätsmodul (Verhältnis von Spannung zu Steifigkeit), der es der Straße ermöglicht, das Gewicht über einen breiten Bereich zu verteilen. Dieses Phänomen beruht auf den ein oder zwei Tragschichten unter der Oberfläche und dem Zustand des Untergrunds.

Deckschicht (Surface Course)

Die oberste Schicht einer Straßenoberfläche heißt Deckschicht. Sie besteht aus PCC (Portlandzementbeton). Portlandzement besteht zu 85 % aus Kalk und Kieselsäure und enthält Calcium, Aluminium, Eisen, Silizium und Spuren von Gips. Dieser Beton kann auch Grobzuschlag (gebrochenes Gestein oder Kies), Feinzuschlag (z. B. Sand), Flugasche und Wasser enthalten. Ebenso können Luftporenbildner, Verzögerer, Beschleuniger, Wasserreduzierer und Spuren chemischer Zusätze wie Pumpzusätze, expansive Mittel und Pigmente enthalten sein. Diese Schicht bietet Griffigkeit, Lärmschutz, Entwässerung, Ebenheit und schützt die darunterliegenden Schichten vor Wasser. Die Dicke hängt von der Verkehrsart ab: 15 cm bei geringer Belastung bis 30 cm bei starkem Verkehr und schweren Lasten.

Tragschicht (Base Course)

Die Tragschicht liegt direkt unter der Deckschicht. Sie bietet sicheren Halt für Baumaschinen und gleichmäßige Unterstützung der Deckschicht. Sie hilft bei Lastverteilung, erhöht Frostbeständigkeit und Entwässerung und verhindert Bewegungen im Untergrund. Die Tragschicht enthält Zuschlagstoffe (Kies, Sand, Kalkstein, Ton-Sand-Gemisch), stabilisierten Zuschlag oder Boden, dichtgefertigten HMA (heißer Asphalt), gelegentlich durchlässigen HMA oder Magerbeton (weniger Zementpaste als Deckschicht).

Frostschutzschicht (Subbase Course)

Die Frostschutzschicht liegt unter der Tragschicht und über dem Planum. Sie dient primär als tragender Unterbau, verbessert aber auch die Entwässerung, minimiert Frosts schäden, verhindert das Aufsteigen feiner Materialien aus der Tragschicht in den Fahrbahnaufbau und bietet eine Arbeitsplattform für den Bau der oberen Schichten. Sie besteht aus geringerwertigeren Materialien als die Tragschicht, z. B. hochwertigem Strukturverfüllmaterial (wie Flugasche) und Zuschlagstoffen.

Planum (Subgrade)

Unter den drei Schichten der starren Fahrbahn liegt das Planum – der Boden unter der Straße. Der Boden muss die oberen Schichten und den darauf rollenden Verkehr tragen können. Zur Festigung wird diese Schicht mit schweren Walzen oder Rüttelverdichtern verdichtet. Das Planum muss Stabilisierungsanforderungen erfüllen. Boden kann durch chemische Zusätze (Flugasche, Portlandzement, Kalk), mechanisch durch Zuschlagstoffe oder Stabilisierungsmittel wie Sandgitter (Metallmatten), Geosynthetika (dünnes, starkes Polypropylen) oder Matten (Glasfaser, Kunststoff-Waben, Holz, Rollgitter) stabilisiert werden.

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