Geogitter in Asphaltfahrbahnen

Straßen und Wege befinden sich oft in einem beklagenswerten Zustand.
Der Grund liegt in vielen Fällen darin, dass bei ihrer Planung die Verkehrsdichte und die Achslasten der Fahrzeuge, die heute auf den Straßen unterwegs sind, nicht berücksichtigt wurden. Die Bewehrung von Asphaltdeckschichten mit Geogittern kann eine Lösung sein, um die Entstehung von Schäden an Fahrbahnen zu begrenzen.
Das Einlegen eines Bewehrungsgeogitters, das für die Asphaltbewehrung vorgesehen ist – oder noch besser eines Verbundmaterials – in die Fahrbahn hilft, die Bildung von Spurrinnen oder das Auftreten von Rissen in der Fahrbahn zu reduzieren.

Geogitter zur Asphaltbewehrung

Die Anforderungen an Geogitter, die zur Asphaltbewehrung verwendet werden, unterscheiden sich von den Anforderungen an Geogitter, die im Boden eingesetzt werden. Geogitter für den Bodeneinbau müssen flexibel, ausreichend fest und beständig gegenüber den unterschiedlichsten Umwelteinflüssen sein, die in verschiedenen Böden auftreten können. Im Gegensatz dazu befinden sich Geogitter für Asphalt stets in einer annähernd gleichen Umgebung, die fest ist. Gleichzeitig muss das Geogitter bei der Installation der hohen Temperatur der heißen Asphaltmischung standhalten.

Aus diesem Grund werden für die Asphaltbewehrung spezielle Geogitter hergestellt. Das Ausgangsmaterial ist meist Glas, genauer gesagt Stränge aus Glasfasern. Für bestimmte Anwendungen können jedoch auch Geogitter aus Kunststoffen verwendet werden. Geogitter für Asphalt werden häufig mit einer Installationsgeotextilie kombiniert, die neben der Erleichterung der Installation auch nach dem Tränken eine bituminöse Isolationsschicht gegen das Eindringen von Wasser in die Fahrbahn bilden kann. Bei Verwendung einer ausreichend festen Geotextilie entsteht unter dem Geogitter eine dünne Zwischenschicht, die eine gleichmäßigere Spannungsverteilung in den Asphaltlagen bei Temperaturänderungen gewährleistet.

         
Beispiele typischer Geogitter für Asphalt

Begrenzung der Rissbildung in Fahrbahnen

Bei der Lösung des Problems von Rissen ist es wichtig zu wissen, um welche Art von Riss es sich handelt.

Temperaturrisse

Grundsätzlich unterscheiden wir Risse, die durch die ständige Erwärmung und Abkühlung der Fahrbahnoberfläche entstehen – sowohl im täglichen Zyklus Tag-Nacht als auch im jährlichen Zyklus Winter-Sommer. Diese Risse nennen wir „Temperaturrisse“, und ihr typisches Merkmal ist, dass sie an der Oberfläche der Fahrbahn entstehen und sich allmählich nach unten ausbreiten.

Schema der Temperaturrisse

Um die Entstehung von Temperaturrissen zu begrenzen, ist es wichtig, dass das für Asphalt bestimmte Geogitter so nah wie möglich an der Fahrbahnoberfläche platziert wird. Aus diesem Grund werden Geogitter unter der obersten Schicht der Fahrbahn verlegt, die als Deckschicht bezeichnet wird. Diese Schicht ist den Witterungseinflüssen ausgesetzt, degradiert auf Fahrbahnen am schnellsten und wird in regelmäßigen Abständen erneuert. Die Verwendung eines Geogitters ermöglicht es, dieses Erneuerungsintervall zu verlängern und dadurch erhebliche finanzielle Mittel einzusparen.

Reflexrisse

Ein weiterer Typ von Schäden sind Risse, die die gesamte Fahrbahnkonstruktion von unten nach oben durchdringen und an der Oberfläche erst dann sichtbar werden, wenn die Fahrbahn bereits in ihrer gesamten Dicke beschädigt ist. Sie entstehen aufgrund von Unstetigkeiten in den Unterlagen, meist bei Fahrbahnen, die auf zementstabilisiertem Untergrund oder auf alten Betonplatten gebaut wurden. Da diese Risse die Schäden der unteren Schichten widerspiegeln (reflektieren), werden sie als Reflexrisse bezeichnet. Manchmal wird auch der Begriff „Spiegelrisse“ verwendet. Zu den Reflexrissen zählen auch Risse, die an Arbeitsfugen entstehen.

Schema der Entstehung eines Reflexrisses

Bei Reflexrissen ist es im Gegensatz zu Temperaturrissen wichtig, das Geogitter so nah wie möglich an der Stelle zu verlegen, die die Ursache des Risses darstellt. Da es sich in der Regel um eine Reaktion auf einen inhomogenen Untergrund handelt, ist es sinnvoll, das Geogitter unter der untersten Asphaltschicht zu platzieren. Meist handelt es sich um die Schicht, die als Tragschicht bezeichnet wird. Das so platzierte Geogitter übernimmt die Spannungen an den Stellen erhöhter Konzentration (Plattenfugen, Risse in zementstabilisierten Schichten) und verhindert das Aufreißen der Asphaltschichten oberhalb des Geogitters.

Laborversuch zur Demonstration der Wirkung eines eingelegten Geogitters auf den Asphaltaufbau

Reduzierung der Spurrinnentiefe

Spurrinnen in Asphaltfahrbahnen treten am häufigsten an Stellen auf, an denen Fahrzeuge häufig anhalten oder langsam fahren – beispielsweise an Haltestellen des öffentlichen Nahverkehrs, Kreuzungen oder in Steigungsstreifen. Solche Belastungen, insbesondere an heißen Sommertagen, vertragen die Asphaltschichten schlecht, und es kommt zu deren allmählicher Verformung. Die Asphaltmischung wird an den Stellen häufiger Radüberfahrten weich und seitlich verdrängt, wodurch in der Fahrspur eine Vertiefung entsteht und an deren Rändern sich verdrängtes Material ansammelt.

Ein eingelegtes Geogitter kann dieses Phänomen deutlich reduzieren, da es die horizontale Bewegung der Asphaltmischung verhindert und so die Tiefe der Spurrinnen verringert. Bei Geogittern, die zur Reduzierung von Spurrinnen bestimmt sind, ist vor allem die Struktur entscheidend – also die Höhe und Form der Streben – nicht die reine Festigkeit. Höhere und gut geformte Streben bieten der Bewegung der Körner der Asphaltmischung einen größeren Widerstand als dünne, wenn auch feste Geogitter.

   
Schema der Entstehung von Spurrinnen und deren Reduzierung durch ein Geogitter im Asphalt

Beispiel für die Struktur eines Geogitters, das zur Begrenzung der Spurrinnenbildung geeignet ist

Verbreiterung von Fahrbahnen

Geogitter sind auch dann sinnvoll einzusetzen, wenn eine bestehende Fahrbahn um einen neuen Abschnitt erweitert wird. In diesem Fall ist zu erwarten, dass sich die horizontalen und vertikalen Bewegungen des neu gebauten Abschnitts von denen des alten unterscheiden und die Fahrbahn an der Kontaktstelle zwischen altem und neuem Teil im Laufe der Zeit aufreißt. In solchen Fällen ist es ratsam, den alten und den neuen Teil der Fahrbahn mit einem Geogitter zu verbinden – am besten in jeder Asphaltschicht.