Damit Beton und Verkehr richtig fliessen

Damit Beton und Verkehr richtig fliessen

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Teaserbild-Quelle: Sika Schweiz AG
Im Umfeld des Eisstadions Bossard Arena, des Hochhauses Uptown und der Überbauung Schutzengel in Zug ist ein neuer Verkehrskreisel entstanden. Seine Fahrbahn besteht aus Beton. Diese Bauweise setzt sich für Kreisel jetzt immer mehr durch. 
 
 
 
Von Conradin Hürlimann
 
Die Verkehrskreisel erleben in der Schweiz seit den 1990er Jahren einen wahren Boom. Ob bei Quartierstrassen in Dörfern oder bei Hauptstrassen und Autobahnanschlüssen Überland: in vielen Fällen ziehen Verkehrsplaner die runde Form der klassischen Kreuzung vor.
 
Im Jahr 2003 wurde in Rümlang im Kanton Zürich der erste Kreisel der Schweiz mit einer Betonfahrbahn erstellt. Seither verbreitet sich diese Bauweise immer mehr. Experten rechnen damit, dass bis Ende 2011 schweizweit etwa 140 solcher Betonkreisel in Betrieb sein werden. Der Erfolg der Beton-Variante liegt in der Tatsache begründet, dass insbesondere bei Kreiseln mit kleineren Radien grosse Beanspruchungen auf den Belag einwirken. Enorme Schubkräfte durch LKW-Räder und hohe Temperaturen können bei Asphaltbelägen in Kreiseln zu grossen Verformungen führen. Betonfahrbahnen bleiben dagegen unter denselben Beanspruchungen formstabil.
 
Neueste Erkenntnisse umgesetzt
Beim Bau von Betonkreiseln in der Schweiz flies­sen die neusten Erkenntnisse des Betondeckenbaus ein. So wird die Betonplatte auf einer 8 cm starken Asphalttragschicht fundiert. Diese gebundene Fundationsschicht läuft nicht Gefahr, durch Bewegungen der Betonplatten beschädigt zu werden, was die Dauerhaftigkeit der ganzen Konstruktion markant erhöht.
 
Der Fugeneinteilung wird ebenfalls grosse Beachtung geschenkt. Sowohl in der Ringfahrbahn als auch bei den Übergängen zu den Einlenkern werden Bewegungsfugen ausgespart. So können Zwängungsspannungen aus Temperaturschwankungen minimiert werden.
 
Die meisten Betonkreisel in der Schweiz ersetzen bestehende Kreuzungen und müssen daher etappenweise erstellt werden. Deshalb erfolgt der Einbau meist im Handeinbau und nur ausnahmsweise (in etwa 10 Prozent der Fälle) mittels Einbaufertiger.
Dank der in der Schweiz allgemein guten Betonqualität können die neu erstellten Fahrbahnen in der Regel bereits nach wenigen Tagen für den Verkehr freigegeben werden. So ist es durchaus möglich, über ein Wochenende eine Etappe zu erstellen oder sogar einen deformierten Asphaltkreisel durch einen Betonkreisel zu ersetzen.
 
Zusatzmittel sorgen für hohe Betonqualität
Der neue Kreisel an der Kreuzung General-Guisan-Strasse/Allmendstrasse in Zug wurde durch die Walo Bertschinger AG über ein Wochenende mit Beton der Holcim Cham AG erstellt. Dafür wurden die speziell geeigneten Zusatzmittel Sikament-HE 200 (Fliessmittel) und Fro-V-5A (Luftporenbildner) verwendet. Damit der Beton Frost und Tausalz unbeschadet ausgesetzt werden kann, braucht er sowohl einen tiefen Wassergehalt, als auch genügend Luftporen der richtigen Grösse, was mit der Zugabe der entsprechenden Zusatzmittel erreicht wurde.
 
Nur dank des Fliessmittels kann trotz tiefem Wasser/Zement-Wert eine verarbeitbare Konsistenz des Betons erreicht werden. Für Betone im Strassenbau ist zudem wichtig, dass auch ein Gefälle ausgebildet werden kann und die Oberfläche möglichst früh entsprechend der Vorgaben fertig gestellt werden kann. Trotzdem wünscht der Verarbeiter natürlich ein genügend grosses Zeitfenster, innerhalb welchem die Steifigkeit des Betons den Oberflächen-Finish möglich macht. Der Nachbehandlung ist sehr viel Gewicht beizumessen, um die Rissbildung zu minimieren. Üblicherweise wird hierfür ein so genanntes Curing (Antisol-E20) vollflächig aufgesprüht, das das Austrocknen der Betonoberfläche verhindert.
 
Weisse Wanne: Mit System abgedichtet
Auch bei den Hochbauten werden die Ansprüche an die Betonqualitäten immer höher. Insbesondere bei Betonbauteilen unter Terrain, welche als so genannte «Weisse Wannen» ausgebildet werden, muss die Betonqualität stimmen. Beim System wird der Beton wasserdicht ausgebildet und die Bewegungs- und Arbeitsfugen zwischen den Betonieretappen mit System abgedichtet.
Die drei wichtigen neuen Hochbauten im Herti-Quartier (Bossard Arena, Uptown, Schutzengel) haben alle Untergeschosse, die als Weisse Wanne ausgebildet wurden. Auch hierfür braucht es im Beton Zusatzmittel, welche es erlauben, den Wassergehalt im Beton tief zu halten. Für alle Objekte wurde der Beton von der Firma Risi AG mit Sika-Zusatzmitteln hergestellt, auf die Baustelle geliefert und dort von der Firma Anliker AG Emmenbrücke eingebaut. Hierbei kamen verschiedene ViscoCrete-Typen zum Einsatz. Dies sind Fliessmittel der aktuellen Generation auf Basis von Polycarboxylatethern (PCE), welche eine besonders hohe Wasserreduktion erlauben.
 
Für die Fugenabdichtungen wurde für die Weissen Wannen das System Sikadur Combiflex SG gewählt. Das System besteht aus einem Dichtungsband aus flexiblem Polyolefin, welches mittels Epoxykleber auf den Beton aufgebracht wird. Mit demselben Kleber überarbeitet, ist das Band auch vor Beschädigungen geschützt. Die Bänder können mittels Heissluftföhn verschweisst werden und ermöglichen so relativ einfach das Ausbilden von Anschlüssen und Details (Ecken, Durchdringungen) auf der Baustelle.
 
Vorfabrizierte Beton-Tribünenelemente
Beim Stadion Bossard Arena kamen neben Ortbeton auch vorfabrizierte Beton-Tribünenelemente zum Einsatz. Beim Herstellen dieser Betonteile im Elementwerk gibt es in Bezug auf die Betoneigenschaften andere Anforderungen. Die wegfallenden Transportzeiten ermöglichen Betone zu verwenden, deren Verarbeitungszeit wesentlich kürzer ist, als diejenigen für den Baustelleneinsatz. Dafür sind hohe Frühfestigkeiten gefragt, um die frischen Betonteile möglichst rasch ausschalen zu können. So können die Schalungen im besten Fall mehrfach pro Tag verwendet und der Produktionsablauf entsprechend optimiert werden. Für diese Betone wird ein Fliessmittel eingesetzt mit Erhärtungsbeschleunigenden Eigenschaften. Im konkreten Fall wurde beim Elementwerk Brun AG ein selbstverdichtender Beton (SCC) mit Sika ViscoCrete-20 HE hergestellt.
 
Der Autor ist Leiter Marketing/Technik bei der Sika Schweiz AG, Zürich.
 

Hintergrund

Betonrezeptur für die Kreisel im Hertiquartier Zug
  • Anforderungen C30/37 XC4 XD3, XF4
  • 360 kg CEM I 42.5 N
  • Gesteinskörnung 0/32
  • 1.2 % Sikament-HE200
  • 0.4 % Fro-V5-A
Dies ergab folgende Betoneigenschaften:
  • Verdichtungsmass: 1.11–1.14
  • Luftporengehalt ca. 4.0 %
  • Wasser / Zementwert: 0.43
  • Festigkeiten: nach 28 Tagen
  • Biegezug: 5.8 N/mm2; Druck: 45 N/mm