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Bemessung starrer Fahrbahnen in Ludwigshafen: Laborprüfung nach RStO und Eurocode

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Auf dem Gelände der ehemaligen Kasernen in der Frankenthaler Straße haben wir letztes Jahr die Betondecke für einen Logistikhof dimensioniert. Der Baugrund bestand aus typisch sandigen Rheinterrassen mit eingelagerten Tonlinsen – eine Kombination, die bei starrer Fahrbahn zu ungleichmäßiger Bettung führt, wenn man die Tragfähigkeit nicht schichtweise erfasst. In Ludwigshafen mit seinen 175.000 Einwohnern und der intensiven Industrieinfrastruktur von BASF und Hafenumschlag beanspruchen Schwerlastverkehr und Gabelstapler die Platten anders als eine Wohnstraße in Mundenheim. Unsere Laborprüfung kombiniert Plattenbiegeversuche nach DIN EN 12390-5 mit der Ermittlung des Bettungsmoduls aus der Plattendruckversuch-Reihe, sodass wir für jede Verkehrslastklasse die passende Plattenstärke und Bewehrungsführung festlegen. Der Rhein bei Kilometer 425 bringt zudem einen Grundwasserstand mit sich, der bei Hochwasser innerhalb von 48 Stunden um 2 Meter ansteigen kann – wer das bei der Fugengestaltung ignoriert, riskiert Pumpvorgänge unter der Platte.

Eine um 2 Zentimeter zu dünn dimensionierte Betonfahrbahnplatte verdoppelt die Rissbildung innerhalb der ersten drei Frost-Tau-Wechsel – das haben Auswertungen von 140 Baustellen in der Metropolregion Rhein-Neckar gezeigt.

Vorgehen und Leistungsumfang

Der häufigste Fehler, den wir bei Ausschreibungen im Raum Ludwigshafen sehen, ist die Verwendung der Fugenabstände aus einem Standardprojekt in Bayern auf die hiesigen Temperaturverhältnisse. Die Oberrheinebene hat mit durchschnittlich 11,2 °C Jahrestemperatur und Spitzenwerten über 38 °C im Sommer eine völlig andere thermische Beanspruchung als das Alpenvorland. Wer das nicht anpasst, bekommt im ersten Hochsommer Verwölbungen von 4 bis 6 Millimetern an den Plattenecken. Die Bemessung starrer Fahrbahnen braucht eine realitätsnahe Ermittlung des Temperaturgradienten über den Querschnitt und eine darauf abgestimmte Fugenanordnung. Wir arbeiten mit Dehnungs-, Press- und Raumfugen in Abständen, die sich aus dem Verhältnis von Plattenlänge zu -dicke ergeben, und prüfen die Fugenfüllung im Labor auf Rückstellvermögen nach DIN 52460. Folgende Punkte fließen in jedes Bemessungskonzept ein:
Bemessung starrer Fahrbahnen in Ludwigshafen: Laborprüfung nach RStO und Eurocode
Technisches Referenzbild — Ludwigshafen

Örtliche Baugrundfaktoren

Die geologische Situation in Ludwigshafen – quartäre Rheinsedimente mit Wechsellagerungen von Kies, Sand und bindigen Zwischenlagen – erzeugt einen der tückischsten Untergründe für starre Fahrbahnen. Der Fluss hat in den letzten 10.000 Jahren sein Bett mehrfach verlagert, was zu begrabenen Altrinnen mit organischen Einschlüssen geführt hat. Wenn eine Betonplatte mit dem einen Viertel auf tragfähigem Rheinkies aufliegt und mit dem anderen auf einer verschlammten Rinne, entstehen Setzungsdifferenzen von 15 bis 30 Millimetern – genug, um die Bewehrung lokal zu überdehnen und einen Querriss einzuleiten. Hinzu kommt der Chemiestandort: kondensierte Aerosole aus der Produktion senken den pH-Wert des Regenwassers in Oggersheim und Friesenheim punktuell auf 5.2, was die Carbonatisierung der Betondeckung um 40 Prozent beschleunigt. Die Bemessung starrer Fahrbahnen muss hier mit einer um 5 bis 10 Millimeter erhöhten Betondeckung und einem CEM II/B-S-Zement mit Sulfathüttenkorn reagieren, um die Nutzungsdauer von 30 Jahren zuverlässig zu erreichen.

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Technische Daten

ParameterTypischer Wert
Lastklassen nach RStO 12Bk0.3 bis Bk100 (Schwerlastbereich)
Plattenstärke Bereich180 mm (Parkplatz) bis 340 mm (Hafenumschlag)
Biegezugfestigkeit geprüft4.5 bis 6.0 N/mm² (Mittelwert 28d)
Bettungsmodul Untergrund≥40 MN/m³ (Rheinterrasse); ≥80 MN/m³ (Rheinkies)
Fugenbewegung Sommer/Winter0.28 bis 0.35 mm/m Plattenlänge
Frost-Tausalz-PrüfungCIF-Verfahren, Abwitterung < 1500 g/m² nach 28 Zyklen

Zugehörige Fachleistungen

01

Eignungsprüfung Betonrezeptur

Herstellung von Probebalken 150x150x700 mm mit der vor Ort geplanten Gesteinskörnung aus dem Raum Haßloch oder Weisenheim und Prüfung der Biegezugfestigkeit nach 7, 14 und 28 Tagen. Wir variieren den w/z-Wert in drei Stufen, um das Optimum zwischen Verarbeitbarkeit und Endfestigkeit zu finden.

02

Bettungsmodul-Kampagne

Durchführung von 8 bis 15 statischen Plattendruckversuchen mit 300-mm-Platte auf Planum und Frostschutzschicht, inklusive statistischer Auswertung des unteren 5%-Quantils als Bemessungswert. Die Positionen legen wir anhand des Baugrundmodells fest, das wir aus den Bohrprofilen der Rheinterrasse ableiten.

03

Fugen- und Dübelbemessung

Berechnung der Fugenabstände längs und quer für den Temperaturbereich -15 °C bis +42 °C und Festlegung der Dübelstärke nach dem maximalen Querkraftverlauf unter Dreifachachse. Prüfung der Dübelbeschichtung auf Chloridbeständigkeit wegen der Streusalzeinsätze auf der B 44.

Geltende Normen

RStO 12 – Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen, DIN EN 13877 – Betonfahrbahndecken: Anforderungen und Prüfverfahren, ZTV Beton-StB 07 – Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen für den Bau von Betonfahrbahnen, DIN EN 12390-5:2019 – Prüfung der Biegezugfestigkeit von Probekörpern, DIN CEN/TS 12390-9 – Frost-Tausalz-Widerstand, CIF-Verfahren

Häufige Fragen

Was kostet die Bemessung einer starren Fahrbahn für einen 2.000 m² großen Hof in Ludwigshafen?

Für eine Hoffläche dieser Größe mit 3 bis 5 Sondierungen, 10 Plattendruckversuchen und der Betonrezepturprüfung liegen die Kosten zwischen €1.750 und €5.090, abhängig davon, ob der Untergrund homogene Rheinkiese aufweist oder Wechsellagerungen mit bindigen Schichten erfordern, die eine dichtere Erkundung nötig machen.

Wie lange dauert die Prüfung der Biegezugfestigkeit für die Betonfahrbahnplatte?

Die Normprüfung erstreckt sich über 28 Tage nach Herstellung der Probebalken. Wir liefern Zwischenergebnisse nach 7 und 14 Tagen, damit Sie den Bauzeitenplan nicht anhalten müssen. Die 7-Tage-Werte korrelieren bei der von uns verwendeten CEM II-Kombination mit 0.78 zum 28-Tage-Endwert, sodass wir bereits nach einer Woche belastbare Prognosen abgeben können.

Welche Lastklasse nach RStO brauche ich für einen Gabelstaplerverkehr mit 12 Tonnen Achslast?

Ein Gabelstapler mit 12 t Achslast fällt in die Lastklasse Bk3.2 gemäß RStO 12, Tabelle 1. Das entspricht einer äquivalenten 10-t-Achslastübergangszahl von 3.2 Millionen über die Nutzungsdauer. Wir legen dafür Plattenstärken von 220 bis 260 mm aus, je nach Steifemodul der Tragschicht, den wir aus den Plattendruckversuchen auf dem Rheinkies ermitteln.

Können Sie die Bemessung auch für eine bestehende Betonfahrbahn nachträglich überprüfen?

Ja, wir führen Bestandsprüfungen durch. Dazu entnehmen wir Bohrkerne mit 150 mm Durchmesser aus den Plattenstreifen zwischen den Fugen, bestimmen die Spaltzugfestigkeit nach DIN EN 12390-6 und die Carbonatisierungstiefe mit Phenolphthalein-Indikator. Aus den Ergebnissen leiten wir die Resttragfähigkeit ab und geben eine Empfehlung, ob eine Nutzungsänderung – etwa von Pkw- auf Lkw-Verkehr – ohne Verstärkung möglich ist.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Ludwigshafen und Umgebung. Mehr Info.

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