Ultrahochfester Beton erstmals in Eisenbahnbrücke verbaut
# 18.09.2018
Fehlendes Regelwerk macht Zustimmung im Einzelfall notwendig. Schlankere Bauwerke mit weniger Gewicht und Volumen als Ziel. Forscher wollen Zugfestigkeit durch Carbonkurzfaser erhöhen
Hohe Dichte und Festigkeit versprechen schlanke Bauwerke
Ultrahochfester Beton ist besonders dicht, besitzt also kaum Hohlräume, in die Nässe oder Salze eindringen können, die das Material schädigen. Auch hält er im Vergleich zum konventionellen Beton, der derzeit im Brückenbau verwendet wird, dem vier- bis fünffachen Druck stand, ist also deutlich "fester".
Der Werkstoff ist nach derzeitigem Stand der Forschung fast so widerstandsfähig wie Stahl, hat eine lange Lebensdauer und ermöglicht schlanke Bauwerke. Seine hohe Dichte und Festigkeit erhält der ultrahochfeste Beton durch ein genau abgestimmtes Verhältnis von Zementpartikeln, feinen Zusatzstoffen und abgestuften Gesteinskörnungen. Ein weiterer wichtiger Bestandteil sind Mikrostahlfasern. Sie sorgen für eine höhere Zugfestigkeit, was speziell für den Brückenbau entscheidend ist.
Kleine Eisenbahnbrücke als Pilotprojekt gestartet
International laufen bereits seit Jahren intensive Tests und Untersuchungen. Die Technische Universität München ist mit ihrem Lehrstuhl für Massivbau an dieser Forschung beteiligt. Aktuell begleiten die Wissenschaftler ein Projekt der bayerischen Tegernsee-Bahn bei Gmund.
Ultrahochfester Baustoff reduziert Volumen und Gewicht von Bauwerken
Die neue Brücke führt über einen Bach, welcher je nach Höhe des Wasserstands einen mehr oder weniger großen Durchlauf benötigt. Dank des innovativen Baustoffes sowie relativ flacher Bahnschwellen konnten laut Lehrstuhl mehr als 25 Zentimeter Bauhöhe eingespart werden.
Zudem sei das neue Brückenteil vergleichsweise leicht, sodass die vorhandenen Unterbauten der Vorgängerbrücke weiter genutzt werden konnten. Durch das geringe Gewicht ergaben sich weitere Vorteile für Transport und Verlegung des Bauwerks. So musste die Strecke nur für einen relativ kurzen Zeitraum gesperrt werden.
Heino Seeger, Geschäftsführer der Auftrag gebenden Tegernsee-Bahn GmbH, ist von den wesentlichen konstruktiven Vorteilen des Pilotprojektes überzeugt: "Es gab dazu eine intensive Machbarkeitsprüfung zur Anwendung des neuen Werkstoffes."
Verstärkung bestehender Brücken als weiteres Anwendungsbeispiel
Während des laufenden Betriebs erhoffen sich die weiterhin beteiligten Forscher durch Messungen wichtige Erkenntnisse, welche unter anderem in ein zukünftiges Regelwerk für die Anwendung des Materials, beispielsweise zur Verstärkung bestehender Brücken, einfließen sollen. Erste Ergebnisse würden die vorherigen Berechnungen bislang bestätigen.
Carbonkurzfasern sollen Zugfestigkeit erhöhen
Neben der Feldforschung am geschilderten Brückenbauprojekt gehen auch die Labortests für die Münchner Wissenschaftler weiter. In einem nächsten Schritt wollen die hier arbeitenden Ingenieure die Zugfestigkeit des ultrahochfesten Betons weiter erhöhen.
