Brückenkappen aus Recyclingbeton mit nichtmetallischer Bewehrung

Etwa 39.500 Brücken gibt es im Netz der Bundesfernstraßen, die meisten von ihnen wurden im Zeitraum von 1965 bis 1985 gebaut. Viele dieser Bauwerke sind in einem schlechten Zustand. Die Kosten der dringendsten Instandsetzungen von rund 5.200 Brückenbauwerken beziffert die Bundesregierung auf rund 9,3 Mrd. Euro. Neben dem stetig wachsenden Schwerlastverkehr setzt den Brücken vor allem die Bewehrungskorrosion des Betonstahls zu. Aufgrund des Tausalzeintrages in den Frostperioden sind die seitlichen Brückenkappen besonders anfällig und müssen daher im bundesweiten Durchschnitt rund alle 25 Jahre ersetzt werden.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Brückenkappen entwickelt werden, die dauerhaftiger und zugleich auch nachhaltiger ausgebildet sind. Zum einen soll zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit eine nichtrostende Bewehrung aus basaltfaserverstärktem Kunststoff zum Einsatz kommen. Das grundsätzliche Tragverhalten wurde vorab an Bauteilversuchen der FH Kiel untersucht (siehe Tastversuche an Betonbauteilen mit Basaltfaserstabbewehrung (fh-kiel.de)). Der Schwerpunkt der Untersuchung dieses Forschungsvorhabens liegt auf dem Verbundverhalten zwischen Bewehrung und Beton sowie auf der Ausbildung der komplexen Kappenquerbewehrungsform bzw. der Kraftübertragung in den Umlenkungen.

Darüber hinaus soll auch der Kappenbeton vollständig (100%) aus recyceltem Zuschlag erstellt werden. Neben dem Ersatz des Zuschlages wird versucht, das Recyclingmehl durch mechanische und thermische Aktivierung entsprechend aufzubereiten, so dass dieses puzzolanisch reagiert und dadurch ein gewisser Anteil an Zement substituiert werden kann. Somit kann einerseits die Ressource Zuschlag eingespart werden, durch die Reduzierung des Zementgehaltes verringert sich darüber hinaus der CO₂-Bedarf.

Die Funktionalität der entwickelten Brückenkappe soll im Rahmen eines Großversuchs getestet werden.