Lexikon

Straßenbau

Ein wenig Asphaltgeschichte

Der Asphalt ist nicht die dem Auto folgende Erfindung, auch nicht die Errungenschaft des zweiten Hälfte des XX. Jahrhunderts: Als Erstes in Europa wurden in Frankreich 1838, und in Ungarn 1864 eine Asphaltstraße und -Fußsteig gebaut. In Wirklichkeit ist der Asphalt viel älter, er ist seit etwa 4000 Jahren bekannt und wird verwendet. Das Wort selbst kommt aus dem griechischen Asphalt, und das bedeutet: ständig, unveränderbar. Seine Zusammensetzung ist die Folgende: 80-90 % Kleinschlag und Sand, 5-10 % Bitumen, sowie 5-10 % Füllstoff, was nichts anderes, als feines Kalksteinpulver ist. Das erste Asphaltmaterial - Erdpech - war schon 2000 v.Ch. bekannt. Zuerst erwähnt Herodotos in seinen Schriften, dass es in Babylon, in der Stadt Ninive als Mörtel verwendet wurde. Angeblich wurden auch die Wände des Turms zu Babel auf eine solche Art gefertigt. Den Namen Erdpech hat es deshalb erhalten, weil Bitumen (also Pech) in der Natur mit Erde und Tonsand vermischt vorgekommen ist. Ebenfalls in Babylon wurden die Steindecken der Straßen mit Asphaltmaterial zusammengeklebt: Nebukadnezar hat die zum Tempel des Sonnengottes führende Straße so bauen lassen, dass man auf das Ziegelfundament Schotterasphaltsteine getan hat, und auf diese gelangte die geschnitzte Steindecke.

Die fortschrittlichen Franzosen

In der Antike war zwar der Straßenbau sehr entwickelt, aber nach dem Sturz des Römischen Reiches wurden kaum neue Straßen gebaut, da gemeinsam mit der Sklavengesellschaft auch die billige Arbeitskraft verschwunden war. Der Wasserverkehr blühte auf, dann wurde die Eisenbahn geboren, aber auch diese lösten nicht das Problem der Last- und Personenbeförderung. Als Erstes unternahm Frankreich Schritte, dort wurden ab dem XVII-XVIII. Jahrhundert Straßen gebaut. Ludwig XIV. gründete die "Schule für Brücken und Straßenbau", und das kann sogar als erste technische Universität bezeichnet werden. Ein Pariser Ingenieur, de Coulaine entdeckte den Asphaltstein (d.h. den 15-20 % Bitumen enthaltenden Kalkstein) als natürliches Straßenbaumaterial neu. Daraus fertigte er in den 1830er Jahren einen Versuchsstraßenabschnitt mit Walzschotter. Dieser bewährte sich aber nicht, und auf die Wirkung des Verkehrs ist er fast innerhalb von ein paar Tagen kaputt gegangen, da den Schotter überhaupt nichts verbunden hat. Nach dem Misserfolg aber ist er sofort auf die Lösung gekommen: er muss irgendeinen Klebstoff verwenden. Dieser Klebstoff wurde das Bitumen. Das wurde früher Erdpech entzogen, heute ist es das Destillat des Steinöls. Sein Name kommt aus dem lateinischen Ausdruck: pix tumens, was soviel bedeutet wie: Glühpech.) Coulaine hat den zermalmten, gemahlenen Asphaltstein mit reinem Bitumen gemischt, und das erwärmt. Die so erhaltene heiße Masse musste nur auf das Fundament gegossen, und geglättet werden, und schon war die neue Decke fertig. Auf eine solche Art wurde 1838 der erste Asphaltfußsteig in der Pariser Rue Berger gefertigt. Dieses Material ist das- Coulé - mit heutigem Namen gegossener Asphalt, bei dem sich der Schotter, der Füllstoff und eine größere Mengen Bitumen als bisher ohne Fuge einander anpasst, so muss im Laufe der Einarbeitung nicht verdichtet werden. Das Material hatte einen riesigen Erfolg, aber es lohnte sich nur dort zu verwenden, wo das Asphaltgestein in der Nähe vorkam, z.B. in gewissen Gegenden Frankreichs und der Schweiz. Nach dem Bemerken der ausgezeichneten Erfolge wurde begonnen - außen den Fußsteigen - auch die Straßen mit Gussasphalt zu decken, aber hierbei blieb der Erfolg aus. Auf die Wirkung des großen Verkehrs nutzte sich die Bedeckung schnell ab, und wegen der falschen Dosierung des Bitumens zerbrach sie oder wurde zu weich. An den heißen Sommertagen wurde sie sogar flüssig, und die Fahrzeuge blieben wörtlich in der stark Bitumen enthaltenen Masse kleben.

Auf amerikanische Art

Während in Europa Versuche mit der Vervollkommnung des Gussasphalts unternommen wurden, wurde in Amerika in den 1870er Jahren versucht neue Produkte entstehen zu lassen. Dieses neue Produkt ist das "comprimé", d.h. das verdichtete oder mit dem heutigen Namen Walzasphalt. (Der Rauminhalt der Lücken der auch als Asphaltbeton genannten Masse beträgt 2-5 %, deshalb muss er verdichtet werden.) Die Versuche haben einen vollkommenen Erfolg gebracht. Die erste solche Decke wurde 1876 gebaut, und deren Komponenten wurden schon entsprechend eines im Laufe der Versuche ausgearbeiteten Rezepts zusammengestellt. Genaue Vorschriften bezogen sich auch auf die Herstellung. Das Asphaltgestein wurde auf ein bestimmtes Maß gebrochen, dann erhitzt, damit es von der sich darin befindenden Feuchtigkeit befreit wird, und schließlich wurde es mit dem im Voraus geschmolzenen Bitumen vermischt. Die so erhaltene Asphaltmasse wurde noch warm ausgebreitet, noch dazu auf einer Betongrundlage, und schließlich mit Walzen verdichtet. Zu Anfangs wurde natürliches Bitumen, z. B. aus den Asphaltseen von Trinidad und Bermuda dazu verwendet, dann ab Ende des vergangenen Jahrhunderts schon das bei der Destillation des Steinöls entstehende Bitumen. (Das "Wasser" der Asphaltseen ist in Wirklichkeit die Erdmischung des zur Erdoberfläche nahen Steinöls und der verwitterten Gesteinsreste, und deren Bitumengehalt beträgt 60-95%). In Europa wurde erst um die Jahrhundertwende begonnen, gewalzten Asphalt zu fertigen, in erster Linie wurden in London, dann in Paris und in Deutschland solche Decken gebaut.

Verräterische Häuserwände

Die Tradition des Asphaltstraßenbaus entwickelte sich in unserer Heimat sehr interessant und auf eine eigene Art, wenn sie auch von der der europäischen Staaten ein wenig zurückblieb. In der Mitte des XIX. Jahrhunderts waren nicht nur unsere öffentlichen Straßen, sondern auch ein großer Teil der städtischen Straßen unbedeckt. Da machte István Széchenyi den lateinischen Spruch zu seinem, "via vita", d.h. Die Straße ist das Leben. Er wies darauf hin, dass der Mangel an Straßen die größte Bremse zur Entwicklung des Landes ist. Leider blieb sein Ausruf nur ein ausgesprochenes Wort! Dass in der zweiten Hälfte des XIX. Jahrhunderts trotzdem der Straßenbau, sogar der Asphaltstraßenbau begann, das ist mehr oder weniger Zufall. Ein Ingenieur mit dem Namen Mihály Kovács machte im Frühjahr des Jahres 1858 einen Ausflug in das Komitat Bihar, in die Gegend von Nagyvárad. Es fiel ihm auf, dass in ein-zwei Dörfern - in Alsó- und Felsőderna, in Tataros - der untere Teil der Häuserwände in einer Höhe von etwa 40-50 cm schwarz gestrichen waren. Auf sein Erkundigen sagten ihm die Dorfbewohner, dass das keine Farbe ist, sondern ein an der Dorfgrenze zu findender pechartiger Stoff, der die Wände vor dem Durchnässen schützt. Kovács eilte schnell an den Ort, und was er im ersten Moment vermutete, war Wirklichkeit. Dieses Material war das aus seinen Fachbüchern schon sehr bekannte Bitumen. Mit Laboruntersuchungen kam er zu demselben Ergebnis. Schnell suchte er einen Kompagnon und fand auch einen für einen Großabbau, und 1863 begann er mit István Popper den Abbau. Dieses Bitumen war von sehr guter Qualität, und unter der Erdoberfläche, in einer Tiefe von etwa 150 Meter kam es in einer großen Menge vor.

Inländische Asphaltindustrie Aktiengesellschaft

Der Sohn des Kompagnons - ebenfalls ein gut gebildeter Ingenieur - hatte schon über die mit der Verwendung des Bitumens entstandene geräuschlose, einheitliche Straßendecke, über den Asphalt gelesen, deshalb fuhr er 1864 nach Paris, um Erfahrungen zu sammeln. In der Rue Berger betrachtete er den 1838 gebauten ersten Asphaltfußsteig: der widerstand schon seit 26 Jahren der zerstörenden Wirkung des Wetters, aber unser Ingenieur schaute sich auch die Wagenstraße vor dem Conservatoire de Musique an. Nach seiner Heimreise haben sie sofort mit der Asphaltproduktion und der Verarbeitung begonnen. Die erste inländische Asphaltdecke haben sie auf dem Fußsteigabschnitt vor dem Gebäude in der Palatinus Straße 21 (heute Nádor Straße) gefertigt. Der jüngere Kovács hat 1868 - mit der finanziellen Unterstützung des Wiener Bankvereins - die inländische Asphaltindustrie Aktiengesellschaft gegründet. Anstatt des bisherigen anfänglichen Asphaltwerks entstand in der Orczy Straße ein neues, modernes Mischwerk mit vier Mischern. Auch der Transport wurde modernisiert. Das heiße Asphaltmaterial wurde in Behälter, die von Pferden gezogen wurden, geschaufelt, und in diesen mit Hitze warm gehalten. Die Mischschaufeln wurden während der Fahrt mit Hilfe eines Antriebs von auf die Räder montierten Zahnrädern gedreht. Wenn das Material aus einer weiteren Entfernung geliefert werden musste, dann fertigten sie in dem Mischwerk sechseckige, sog. Mastix-Plätzchen daraus; diese konnten nämlich abgekühlt leicht transportiert werden, und vor Ort mussten sie nur geschmolzen werden. Bei diesem Produktionsprozess wurden schon ernste technologische Vorschriften angewandt. Diese sind natürlich mit den heutigen Augen gesehen, ein wenig lächerlich, aber sie waren trotzdem nützlich. So ist zum Beispiel, "das Material dann gut, wenn wir auf das fertige Asphaltmaterial Wasser tropfen lassen, und das mit einem schwachen Geknister verdunstet". Oder: "wenn der Holzlöffel schwer hineingesteckt werden kann, dann wird eine weitere Bitumendosierung benötigt". Die erste ungarische Asphaltstraße wurde in der Hatvani (heute Kossuth Lajos) Straße gebaut. Danach wurde in der Burg, dann in der Innenstadt (in der Petőfi Sándor, der Vörösmarty, der József Attila, der Dorottya, der Nádor, der Király Straße usw.) Straßen mit dem neuen System gebaut.

Im Laufe der Ausbesserung von Straßenfehlern wird auch heute manuell die gebrodelte Masse ausgebreitet. In der Zwischenzeit hat sich auch die Technologie entwickelt. Ab Beginn der 1870er Jahre wurde immer öfter die Schleudertrommel, damit die Mischung perfekter gemacht, angewandt. Dass der ungarische Asphalt von ausgezeichneter Qualität war, das beweist nichts besser, als Folgendes: 1878 haben die Musterstücke auf der Weltausstellung in Paris eine Ehrenurkunde und Goldmedaille gewonnen.

Nach den Erfolgen in der Hauptstadt entstanden Mischwerke in fast allen größeren Städten, so in Nagyvárad, Pécs, Szeged, Györ, Arad usw. Bis zum Ende des Jahrhunderts wurden mehr als 900 Tausend Quadratmeter Straßendecke und 2,6 Millionen Quadratmeter Fußsteig aus Asphalt gefertigt.

Ein weiterer Fortschritt bedeutete die Einführung einer Walzasphaltdecke. Es stimmt, die Versuche endeten zuerst mit einem Misserfolg. Die erste solche Decke wurde - unter Einbezug eines amerikanischen Experten - 1906 in Nagyvárad gebaut. Diese aber ist innerhalb einer einzigen Woche vollkommen kaputt gegangen. Es stellte sich heraus, dass der "Experte" ein Betrüger gewesen ist. Der Fehlschlag hat den Bau solcher Decken zurückgeschlagen, aber dann wurden auch gut gelungene Abschnitte gebaut. Ein solcher war z.B. die Decke des Margit-Kais, der Alkotmány Straße und des Szabadság Platzes in der Hauptstadt.

Nach dem ersten Weltkrieg wurden die Bergwerke von Derna und Tataros Rumänien angeschlossen, und man konnte nur an den viel teueren Bitumen aus Mexiko und Trinidad gelangen. Nach 1926 wurden in erster Linie gewalzte Decken in einer sehr guten Qualität gefertigt. Das beweist, dass auch aus Wien und Prag zahlreiche große Bestellungen eingetroffen sind. Bei uns begann die massenweise Verwendung von Asphalt irgendwann in den 1960er Jahren mit dem Bau von Straßen und Autobahnen. Das ist aber schon eine andere Geschichte...

Über den Beton

Der Beton ist ein aus der Mischung von hydraulischem Bindestoff (Zement), Wasserzusatzstoff und eventuellen Ergänzungsstoffen hergestelltes künstliches Baumaterial. Der Beton ist bei seiner Fertigung weich, formbar, später erstarrt er auf die Wirkung der zwischen Wasser und Zement beginnenden physikalischen und chemischen Prozesse, dann erhärtet er allmählich, er wir zu einem künstlichen Gestein.

Die Geschichte des Betons

Die Römer haben den so genannten römischen Zement (Aluminium und Silizium enthaltender Bruchstein) zum Bau von Straßen, Bädern, Wasserleitungen verwendet. Technisch verfeinert ist der Beton in der Konstruktion der Kuppel des Pantheon erschienen. Vom Unteren der Kuppel zur Mitte zu wird die Konstruktion immer Dünner, entsprechend der günstigeren Belastung.
Im Jahre 27 nach unserer Zeitrechnung wurde auch in dem Baubuch von Pollio Vitruvius die Beschreibung des Betons erwähnt.

1779 hat Bry Higgins den Stuckmörtel, der aus hydratiertem Zement bestand, patentiert. Seine Erfahrungen hat er in der Schrift mit dem Titel "Experiments and Observations Made With the View of Improving the Art of Composing and Applying Calcareous Cements and of Preparing Quicklime" dokumentiert.

1793 studierte John Smeaton die Festigkeit des ausgebrannten Kalkes unter Wasser, bzw. das, dass er mit anderen Stoffen vereint eine festere Form annimmt. Basierend auf seinen Beobachtungen hat er den Leuchtturm von Cornwall rekonstruiert.

1800 wurde das erste Mal eine große Menge an Beton beim Bau des britischen Hafens West Indian Dokk, den William Jessop geplant hat, verwendet.

Zwischen 1812 und 1816 wurde in Frankreich die erste Brücke mit einer Betonkonstruktion in Souillac, die noch keinerlei Bewehrung enthielt, gebaut.

In den 1820er Jahren wurden auch mehrere englische, französische und amerikanische Patents mit der Verwendung von Kalk in Verbindung mit Zement, Beton geboren:
James Parker hat mit dem so genannten Parkerzement (unter anderem Namen Römerzement) Versuche gemacht.
Edgar Dobbs hat sich mit Mörtel und Gips beschäftigt.
Louis Vicat hat zu Ton dosierten Kalk hergestellt.
Canvass White hat den natürlichen Zement erkannt.
Maurice St. Leger und John Tickell haben solchen natürlichen Zement gefertigt, der auch unter Wasser erstarrte.
Ralph Dodd hat sich damit beschäftigt, die Dehnkräfte mit geschmiedeten Eisenstangen in dam Betoninneren aufzunehmen.
Abraham Chambers und James Frost haben mit verschiedenen Zementarten Versuche unternommen.

1824 hat der englische Maurer, Joseph Aspdin den einheitlich fein gemahlenen Portland - Zement patentiert, den er nach dem Bei Portland abgebauten Baustein genannt hat. Diese Benennung ist bis zum heutigen Tag bestehen geblieben.