Recyclingmaterial in der Brückenerhaltung: Unterschied zwischen den Versionen

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===== Beschreibung =====
 
===== Beschreibung =====
Es ist zwischen zwei verschiedenen Varianten von Widerlagern aus bewehrten Erdkörpern hinsichtlich der verwendeten Bewehrung zu unterscheiden. Eine Ausführung mit Geokunststoffgittern (Kunststoffbewehrte Erde, KBE) wird mit dem Beispiel der „[[HEITKAMP Schnellbaubrücke®]]“ vorgestellt. Die Brückenwiderlager „[[Stahlbewehrte Erde - Brückenwiderlager|Stahlbewehrte Erde]]“ werden hingegen mit verzinkten Stahlbändern bewehrt.
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Ein Beispiel für das Recycling von Materialien im Bauwesen zur Schonung der mineralischen Rohstoffe ist rezyklierte Gesteinskörnung > 2 mm z. B. aus Betonbruch. Diese kann natürliche Gesteinskörnung wie Kies oder gebrochenen Naturstein ersetzen und damit den Primärrohstoffbedarf reduzieren. Bei Abbrüchen von Brückenbauwerken kann das gewonnene Material z. B. im Straßenbau eingesetzt werden. Ein zu bevorzugender Einsatz als Zuschlag im RC-Beton ist im Brückenbau aufgrund der vorhandenen Chlorideinwirkung aus Tausalzen im Bereich von Verkehrsflächen nicht zugelassen.<ref>Gebreiter, D., Linden, S., Sander, C., & Schächner, F. (2022). Fuß‐und Radwegbrücken. 2023 BetonKalender: Wasserundurchlässiger Beton, Brückenbau, 647-743.</ref> Selbst wenn ein Tausalzeinsatz planerisch ausgeschlossen werden kann, gilt gemäß der gültigen Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) ein maximaler Anteil der RC-Gesteinskörnung von 25 Vol.-%.<ref>DAfStb-Richtlinie Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620. Ausgabe September 2010.</ref> Abweichungen von den Vorgaben dieser Richtlinie sind möglich, bedürfen jedoch einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE).
 
 
Beiden Varianten gemein ist der Ersatz einer massiven Betonkonstruktion in den Widerlagern durch einen geschichteten Erdkörper, der lediglich mit der jeweiligen Bewehrung durchzogen ist. Diese ist dazu da, die Horizontalkräfte über Reibung bzw. Verzahnung aufzunehmen. Die Geogitter (KBE) werden linear, die Stahlbänder (Stahlbewehrte Erde) punktuell an die sogenannten Facing-Elemente angeschlossen, die den äußeren Abschluss der Konstruktion bilden. Diese dienen dem Schutz vor mechanischen oder Umwelteinflüssen und können auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Möglich sind beispielsweise Beton-Fertigteile oder Gabionen. Die so entstehenden Widerlager können sehr zügig und ohne Beeinträchtigung des Verkehrs auf der zu überführenden Straße mit einem geringen Einsatz von Baumaschinen erstellt werden.<ref name=":0">Balder, T., Girmscheid, M., Lehmann, F., & Hangen, H. (2021). Die HEITKAMP Schnellbaubrücke®: KBE für innovative Brückenwiderlager im Pilotprojekt der Bundesautobahn A 3 Stokkumer Straße. Beton‐und Stahlbetonbau, 116, 66-72.</ref>
 
 
 
Die Lasten aus dem Brückenüberbau werden über einen Stahlbeton-Auflagerbalken in den Erdkörper abgeleitet. Dieser kann konstruktionsbedingt nicht direkt an der Vorderkante platziert werden und muss daher nach hinten versetzt werden. Aus diesem Grund geht mit dieser Bauweise eine größere Spannweite und ein erhöhter Platzbedarf einher.
 
 
 
Bei der Bauweise der Widerlager-Konstruktionen aus bewehrten Erdkörpern ist die Setzung stets zu beobachten.<ref>Görtz, S., & Pham, T. K. D. (2024). CO2‐Berechnungen von Brücken mit Bauwerkslängen bis 40 m. Bautechnik.</ref> Für die Herstellung ist in Deutschland derzeit noch eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) erforderlich.<ref name=":0" />
 
  
 
===== Ressourceneinsparpotenziale =====
 
===== Ressourceneinsparpotenziale =====
Die Schnellbauweise hat einen geringen Eingriff in den Verkehr zur Folge, womit unmittelbar eine Einsparung von CO<sub>2</sub>-Emissionen einhergeht. Außerdem kann auf einen erheblichen Anteil an Stahlbeton verzichtet werden und die Bauweise erfordert einen verminderten Einsatz von Baumaschinen. Dies führt ebenfalls zu CO<sub>2</sub>-, Rohstoff und Energieeinsparungen. Die vollständige Rückbaubarkeit und Wiederverwendbarkeit der Materialien ist ein weiterer Vorteil.<ref name=":0" />
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Durch den Einsatz von Recyclingmaterial wird der Primärrohstoffbedarf reduziert. Bei einem Einsatz an der gleichen Baustelle können durch die geringeren Transporte auch erhebliche CO<sub>2</sub>-Emissionen eingespart werden.
  
 
===== Anwendbarkeitskriterien =====
 
===== Anwendbarkeitskriterien =====
Durch den Schnellbaucharakter lohnt sich diese Bauweise vor allem für Ersatzneubauten von Brücken über viel befahrene Straßen im kommunalen Netz. Die Anwendung ist auf balken- und plattenartige Brücken beschränkt, da Widerlager und Überbau voneinander getrennt sind. Seitlich des zu überführenden Hindernisses muss genügend Platz vorhanden sein. Der anstehende Boden muss ggf. durch ein Bindemittel stabilisiert werden. Grundwasser sollte unterhalb der bewehrten Erdkörper anstehen.
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Der Einsatz von rezyklierter Gesteinskörnung lohnt sich vor allem bei einer gleichwertigen Verwendung und somit in Ersatzneubauten von Betonbrücken. Die regionale Verfügbarkeit und der Höchstgehalt sind im Einzelfall zu prüfen.
  
 
===== Literaturverzeichnis =====
 
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Aktuelle Version vom 22. August 2024, 13:59 Uhr

Ergänzung zum Leitfaden: 3.2 Brücken

Beschreibung

Ein Beispiel für das Recycling von Materialien im Bauwesen zur Schonung der mineralischen Rohstoffe ist rezyklierte Gesteinskörnung > 2 mm z. B. aus Betonbruch. Diese kann natürliche Gesteinskörnung wie Kies oder gebrochenen Naturstein ersetzen und damit den Primärrohstoffbedarf reduzieren. Bei Abbrüchen von Brückenbauwerken kann das gewonnene Material z. B. im Straßenbau eingesetzt werden. Ein zu bevorzugender Einsatz als Zuschlag im RC-Beton ist im Brückenbau aufgrund der vorhandenen Chlorideinwirkung aus Tausalzen im Bereich von Verkehrsflächen nicht zugelassen.[1] Selbst wenn ein Tausalzeinsatz planerisch ausgeschlossen werden kann, gilt gemäß der gültigen Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) ein maximaler Anteil der RC-Gesteinskörnung von 25 Vol.-%.[2] Abweichungen von den Vorgaben dieser Richtlinie sind möglich, bedürfen jedoch einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE).

Ressourceneinsparpotenziale

Durch den Einsatz von Recyclingmaterial wird der Primärrohstoffbedarf reduziert. Bei einem Einsatz an der gleichen Baustelle können durch die geringeren Transporte auch erhebliche CO2-Emissionen eingespart werden.

Anwendbarkeitskriterien

Der Einsatz von rezyklierter Gesteinskörnung lohnt sich vor allem bei einer gleichwertigen Verwendung und somit in Ersatzneubauten von Betonbrücken. Die regionale Verfügbarkeit und der Höchstgehalt sind im Einzelfall zu prüfen.

Literaturverzeichnis
  1. Gebreiter, D., Linden, S., Sander, C., & Schächner, F. (2022). Fuß‐und Radwegbrücken. 2023 BetonKalender: Wasserundurchlässiger Beton, Brückenbau, 647-743.
  2. DAfStb-Richtlinie Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620. Ausgabe September 2010.