Nachhaltigkeit im Tiefbau

Ziel des Projektes „Nachhaltigkeit im Tiefbau“ ist es den Einsatz inerter Gesteinsmehle in der Zementherstellung aus regionalen Vorkommen zu erforschen, um Frühfestigkeiten im Transportbeton zu optimieren. Erhöhte Frühfestigkeiten durch verfügbare regionale Gesteinsmehle sollen den ökologischen Fußabdruck des Tiefbaus minimieren und die Dauerhaftigkeit des Bauwerks optimieren. Die Untersuchung von Vier hochverschnittenen Zementen mit Drei unterschiedlichen Gesteinsmehlen sollen auf ihre Frühfestigkeit, Schwindverhalten und Temperaturentwicklung untersucht werden. Gleichlaufend soll für voluminöse Bauteile eine Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite unter frühem Zwang durch die Wechselwirkungen mit hochverschnittenen Bindemitteln untersucht werden. Der konservative Ansatz aus dem EUROCODE 2, die Bewehrung zu erhöhen (Abbildung 1) ist aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht nicht nachhaltig und muss erforscht werden. Die Untersuchungen von hochverschnittenen Bindemitteln sollen einerseits die Zwangsbeanspruchungen, durch einen geringeren Temperaturanstieg der Hydratation und Schwinden, reduzieren. Andererseits ist die zeitliche Entwicklung der Festigkeitsparameter zu untersuchen, um die Bemessungsmodelle daran anzupassen. Ziel ist es durch abgestimmte Bindemittel die Rissneigung deutlich zu verringern und damit die benötigte Rissbewehrung zu reduzieren. Die ganzheitliche Betrachtung der Nachhaltigkeit im Tiefbau soll weiters auf den erhöhten Einsatz von Abbruch-Beton (RC-Material) im Oberbau erforscht werden. Ziel ist es einen übergreifenden Mehrwert aus rezyklierten Material zu gewinnen, um den Tiefbau ganzheitlich nachhaltiger zu gestalten. Während Ausbauasphalt (RAP) bereits einen hochgradigen Einsatz in Tragschichten findet, darf dieser bei hohen Bitumenanteil (> 5%) nur durch natürliche Gesteinskörnungen ergänzt werden („Technischen Richtlinien für bituminöse Beläge, Straßen Ober- und Unterbau (Version 2021)“ Artikel 10). Ein Einsatz von rezyklierten gebrochenen Beton (RC) in gebundenen Tragschichten für die ergänzende Gesteinskörnung ist allerdings technisch möglich. Die Zielsetzung im Bereich Asphalt ist es den Einsatz von RC-Material und RAP in kaltrecycelten gebundenen Tragschichten für hochwechselbelastete Industriestraßen zu untersuchen und in einem Zwei-Schichtaufbau auf einem hochwechselbelasteten Industriegelände unter realen Bedingungen zu testen. Der Einbau von RC-Material in einer Tragschicht stellt eine Aufwertung (Upcycling) dar und ist als innovatives Vorhaben zu betrachten.