Lösung des Problems "Feuchtigkeit ist Kryptonit für Straßen"

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Das Problem

Extreme Regenfälle können für Straßen katastrophale Folgen haben. 

Linda Scott, Präsidentin des australischen Kommunalverbands ALGA, sprach im Namen der 537 Kommunalverwaltungen Australiens und sagte, dass der Wiederaufbau dieser Straßen nach heutigen Standards die australischen Gemeinden langfristig nur mehr kosten würde.

“In den letzten Monaten, Tausende Kilometer lokaler Straßen in New South Wales, Victoria, Südaustralien und Queensland wurden schwer beschädigt ”durch Überschwemmungen, und in einigen Fällen wurden sie weggespült“, sagte Stadtrat Scott.

“ALGA hat die Gesamtsumme geschätzt“ kosten Die Instandsetzung und Erneuerung dieser Straßen befindet sich in der Nähe von $3,8 Milliarden, Das entspricht in etwa dem jährlichen Entwicklungshilfe-Budget Australiens.

“Angesichts der anhaltenden Auswirkungen des Klimawandels können wir unsere lokale Infrastruktur – einschließlich Straßen, Fußwege und Radwege – nicht einfach nach den heutigen Standards wiederaufbauen, sondern wir brauchen einen grundlegenden Wandel in der Art und Weise, wie wir diese Anlagen finanzieren, bereitstellen und instand halten.”

Der Vorstandsvorsitzende von ARRB, Michael Caltabiano, sagte, die umfangreichen Schäden an großen Teilen des Straßennetzes in mehreren Bundesstaaten seien ein wichtiger Weckruf und eine Gelegenheit, die Art und Weise, wie Australiens Straßen gebaut und verwaltet werden, weiterzuentwickeln, um widerstandsfähigere Ergebnisse zu erzielen.

Feuchtigkeit ist Kryptonit für Straßen und führt unweigerlich zu Schlaglöchern.. Die diesjährigen Überschwemmungen und sintflutartigen Regenfälle haben großflächige und katastrophale Schäden an den Straßennetzen verursacht, die Gemeinden verbinden und den Gütertransport ermöglichen. Jetzt ist es an der Zeit, neu zu bewerten, welche Innovationen möglich sind, um eine Wiederholung dieser Infrastrukturkrise zu verhindern.,”“, sagte Herr Caltabiano.

Australisches Straßenforschungsamt, “Bessere Straßen bauen, um eine weitere 1TP4B3,8 Milliarden Dollar teure Katastrophe zu verhindern,ARRB, Australien, 2022. 

Wasser + Risse + Verkehr = Schlaglöcher

Nasses Wetter ist der größte Feind von Schlaglöchern, wie die fast 43.000 Schlaglöcher (und es werden immer mehr) zeigen, die nach den Überschwemmungen im Oktober 2022 in Victoria repariert wurden. 

Wenn Wasser in Risse im Straßenbelag eindringt, schwächt es diesen und führt zu Rissen. Dieser Prozess wird durch den Druck der fahrenden Fahrzeuge verstärkt, was schließlich dazu führt, dass sich ganze Asphaltstücke lösen – und Schlaglöcher entstehen. 

Sobald ein erstes Schlagloch entstanden ist, kann es leicht größer und tiefer werden. Fahrzeuge, die darüberfahren, tragen immer mehr Asphalt ab, während Regen oder Überschwemmungen weitere Fahrbahnoberfläche wegspülen. In kalten Regionen kann das Gefrieren von Wasser im Asphalt – und die damit verbundene Ausdehnung – zur Bildung von Schlaglöchern führen, ebenso wie der Schwerlastverkehr auf Straßen, die nicht für diese Gewichtsklasse ausgelegt sind.

RACV, Was verursacht Schlaglöcher?, Oktober 2022

Die Lösung

Renolith bietet eine sofort umsetzbare Lösung für dieses Problem. Renolith 2.0 ermöglicht den Bau kostengünstiger, langlebiger und nachhaltiger Straßen. Diese Straßen sind unempfindlich gegenüber Rissen, Schlaglöchern und Spurrillen. Das Eindringen von Wasser wird drastisch reduziert. Renolith bildet effektiv einen Schutzfilm über die gesamte Fahrbahndicke gegen Feuchtigkeit.

Wie funktioniert es?

Renolith 2.0 ist einzigartig Nanopolymer-Zusatz Für zementgebundene Bindemittel, optimiert zur Verbesserung der Bodenstabilisierung vor Ort und der Kaltrecyclingverfahren. Typischerweise wird es im Straßenbau (z. B. Straßen, Gehwege, Radwege, befestigte Flächen, Parkplätze usw.) eingesetzt. Da es jedoch die physikalischen und mechanischen Eigenschaften (insbesondere die Rissbeständigkeit und die Frost-/Feuchtigkeitsbeständigkeit) so deutlich verbessert, lässt sich der Anwendungsbereich zementgebundener, verstärkter Böden über den Straßenbau hinaus auf den Wasserbau und den Tiefbau ausweiten.

Der Beweis

Renolith wird seit über 25 Jahren weltweit in allen Bodentypen und unter teils sehr schwierigen Bedingungen eingesetzt, von den gefrorenen Sümpfen Sibiriens bis zu den Monsuntropen Südostasiens.

Das erste große Projekt war das Olympische Spiele Sydney 2000, Dort ermöglichte es den schnellen Bau kostengünstiger Fahrbahnen auf schwierigen Lehmböden. 25 Jahre später sind diese Fahrbahnen immer noch intakt.

Es gibt Dutzende nachfolgender unabhängiger Studien, die die Wirksamkeit des Renolith-Zusatzes zum Schutz von Straßenbelägen vor Wasser bestätigen. Hier einige Beispiele:

Studie #1: Bewertung von Renolith als Untergrundstabilisator

Singh und P. Garg, “Bewertung von Renolith als Untergrundstabilisator,” 50. Indische Geotechnik-Konferenz, Pune, Indien, 2015. 

In diesem Bericht wurden stabilisierte Schluffsandproben (SM) mit 2%, 4%, 6%, 8% und 10% Zement (bezogen auf das Bodengewicht) sowie 1%, 2%, 3%, 4% und 5% Renolith (bezogen auf das Zementgewicht) hergestellt. Nach einer Aushärtungszeit von 14 Tagen wurden der CBR-Wert (California Bearing Ratio), der Standard-Proctor-Test (MDD & OMC) und die Permeabilitätswerte bestimmt.

In allen Mischungen (2% bis 10% Zement) beträgt der Koeffizient Die Durchlässigkeit wurde um mehr als das 100-fache reduziert. mit dem Zusatz von 5% Renolith.

Durchlässigkeit von mit Renolith und Zement behandeltem schluffigem Sand SM

Durchlässigkeit von mit Renolith und Zement behandeltem schluffigem Sand (SM)

Studie #2: Einfluss von Polymerstabilisatoren auf die geotechnischen Eigenschaften von Schwarzerde

‘Schwarzerde ist stark kohäsiv und enthält große Mengen Montmorillonit (Ton), was sie zu einer Herausforderung für jedes Bauvorhaben macht. Montmorillonit dehnt sich aufgrund des Eindringens von Wasser in die Zwischenschichten und der damit einhergehenden Adsorption deutlich stärker aus als andere Tone. In dieser Studie wurden Schwarzerdeproben mit unterschiedlichen Mengen Renolith und Zement behandelt.

Die Zugabe des Polymers [Renolith] führte zu einer signifikanten Veränderung der technischen Eigenschaften. Die Polymerzugabe zeigte eine deutliche Verbesserung der Festigkeit, des CBR-Werts sowie der Quellungseigenschaften. 

Rajoria und S. Kaur, “Einfluss von Polymerstabilisatoren auf die geotechnischen Eigenschaften von Schwarzerde," In 50. Indische Geotechnik-Konferenz, Pune, 2015.

Differenzielle freie Quellung (DFS) von mit Renolith behandeltem Schwarzerdeboden

Differenzielle freie Quellung (DFS) von mit Renolith und Zement behandeltem Schwarzerdeboden

Studie #3: Der Bau von Straßenuntergründen auf Permafrost und in Sümpfen aus verstärkten Böden erhöhter Festigkeit

Die Ergebnisse der von MADI (STU) durchgeführten Kontrollversuche bestätigten die Ergebnisse unserer Forschung. Beim Bau des Pilotgeländes wurde das Zement-Boden-Gemisch mit einer italienischen Bertoli-Bodenmischanlage hergestellt, mit einem Asphaltfertiger verteilt und mit Walzen verdichtet. Als Ausgangsmaterial diente grober Sand. Bei einer Zementdosierung von 101 TP3T (bezogen auf das Bodengewicht) betrug der Anteil des NTS-Zusatzes (auch bekannt als Renolith) 8 und der Anteil des Bindemittels 101 TP3T (bezogen auf das Bindemittelgewicht).

Die Prüfergebnisse der 28 Tage alten Proben lauten wie folgt: Druckfestigkeit 11 bis 13 MPa, Biegezugfestigkeit 2,5 bis 3 MPa, Frostbeständigkeitskoeffizient mindestens 0,85, Wassersättigung maximal 41 TP3T. Die Druckfestigkeit der Proben mit NTS-Zusatz (auch bekannt als Renolith) ist um 80 TP3T höher als die der reinen Zementproben. Gleichzeitig verkürzt sich die Aushärtungszeit um fast die Hälfte.

Eine deutliche Verbesserung der physikalischen und mechanischen Parameter, insbesondere der Frostbeständigkeit, ermöglichte es, den Anwendungsbereich von bewehrten Böden nicht nur im Straßenbau, sondern auch im Wasserbau und im Untertagebau auszuweiten.

Shuvaev, A. Smirnov und S. Kartavy, “Der Bau von Straßenuntergründen auf Permafrost und in Sümpfen aus verstärkten Böden erhöhter Festigkeit,” Fachzeitschrift für Bauingenieurwesen, Band 6, Nr. 10, S. 10, 2020. 

Verwendung von mit Zement und dem Zusatzstoff Renolith verstärktem Boden

Verwendung von mit Zement und dem Zusatzstoff NTS [auch bekannt als Renolith] verstärktem Boden

Abschluss

Ungebunden. Ungebundene Schotterbeläge sind hochporös und benötigen Oberflächenversiegelungen, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Risse Risse in der Oberflächenversiegelung können Feuchtigkeit eindringen lassen und so Schlaglöcher verursachen. Bei Überschwemmungen oder unzureichender Entwässerung kann selbst eine unbeschädigte Oberflächenbarriere wirkungslos sein, da Wasser vom Fahrbahnrand eindringen kann.

Gebunden. Gebundene Fahrbahnschichten mit zementgebundenen Bindemitteln sind weniger durchlässig als ungebundene Fahrbahnen, aber dennoch porös und können durch eindringende Feuchtigkeit beschädigt werden. Darüber hinaus ist es schwierig, Rissbildung zu verhindern, insbesondere bei höherem Bindemittelgehalt.

Schwindrisse in zementgebundenen Baustoffen sind in der Regel unvermeidbar. Risse, die sich bis zur Fahrbahnoberfläche ausbreiten, ermöglichen das Eindringen von Feuchtigkeit, was zu einer Ablösung der Schichtgrenzen im Fahrbahnbelag und/oder zur Schwächung der Tragschichten und des Untergrunds führen kann. Ausmaß und Schweregrad der Rissbildung werden durch Faktoren wie Bindemittelart und -menge, Materialart, anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt sowie Trocknungs- und Aushärtungsbedingungen beeinflusst.

Austroads AGPT02-17, Leitfaden zur Straßenbautechnik Teil 2: Tragwerksplanung für Straßenbeläge

Renolith. Die Durchlässigkeit gebundener Fahrbahnschichten lässt sich durch die Zugabe des Nanopolymer-Zusatzmittels Renolith 2.0 zum Bindemittel um zwei Größenordnungen reduzieren, wodurch praktisch eine vollständig wasserundurchlässige Fahrbahn entsteht. Diese Eigenschaft, kombiniert mit den deutlich verbesserten physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs und der Vermeidung von Schwindrissen, ermöglicht einen wesentlich breiteren Einsatz von stabilisierten Materialien – nicht nur im Straßenbau, sondern auch in bisher ungeeigneten Anwendungsbereichen wie dem Wasserbau und dem Tiefbau. Konkret bietet Renolith 2.0 eine sofort einsatzbereite und kostengünstige Lösung für den Wiederaufbau des durch Überschwemmungen beschädigten australischen Straßennetzes mit langlebigeren, feuchtigkeitsbeständigeren und rissresistenten Konstruktionen. Das Problem der Schlaglöcher könnte damit dauerhaft gelöst werden.

Aufruf zum Handeln

Falls Ihr örtliches Straßennetz durch Hochwasserschäden oder Schlaglöcher beeinträchtigt ist, wenden Sie sich bitte an Ihre Gemeindeverwaltung. Wir können helfen.

Weitere Informationen finden Sie unter https://renolith.com.au

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