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Deutscher Naturwerkstein-Verband e.V.

Bodenbeläge im Freien

Beläge aus Naturstein für Straßen und Plätze haben eine lange Tradition. Bereits die Römer wussten, dass zu einer belastbaren Fahrbahndecke ein tragfähiger Untergrund gehört. Noch heute werden Naturwerksteine im Außenbereich oft wie bei den alten Römern auf ungebundenen Tragschichten verlegt. Die vielfach höheren Lasten unserer Tage erfordern jedoch oftmals sehr dicke und somit unwirtschaftliche Naturwerksteinbeläge, vor allem bei größeren Plattenformaten.

In den vergangenen Jahren wurden verschiedene Forschungsvorhaben durchgeführt, in denen verbesserte konstruktive Lösungen für hoch belastete Bodenbeläge untersucht und Verfahren zur richtigen Dimensionierung von Naturwerksteinbelägen entwickelt wurden.

Die erforderliche Dicke eines Naturwerksteinbelags ist maßgeblich abhängig von der Verkehrsbelastung und der Nachgiebigkeit des Verlegeuntergrunds. Durch die Anordnung von starren Tragschichten im Oberbau kann die erforderliche Dicke des Naturwerksteinbelags reduziert werden. Dies führt zu wirtschaftlichen Belägen, da die Kosten für ausreichend dicke Tragschichten im Verhältnis zu den Kosten je Zentimeter Plattendicke der Naturwerksteine relativ gering sind. 

Als starre Tragschichten kommen gebundene Asphaltschichten und Betonschichten in Frage. Da Beläge aus Naturwerkstein nicht wasserundurchlässig sind, müssen auch die Tragschichten und der Verlegemörtel wasserdurchlässig sein. Hierfür werden Tragschichten aus Verbundstoffen mit hohem Porenanteil benötigt, so genannte Dränbetone oder Dränasphalte. Ausführliche Hinweise zu deren Ausführung enthält das Merkblatt für wasserdurchlässige Befestigungen von Verkehrsflächen, herausgegeben von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen.

Die statische Bemessung von Naturwerksteinplatten, die auf ungebundenen Kies- oder Schottertragschichten verlegt werden, ist relativ einfach. Es  wird hier nur die einzelne Platte als Träger auf einer nachgiebigen Bettung betrachtet. Die Bemessungsmomente können hier aus bekannten Berechnungsformeln einfach ermittelt werden.

Die Berechnung von Naturwerksteinplatten auf gebundener Tragschicht  ist aufgrund des Zusammenwirkens der einzelnen unterschiedlichen Schichten (Naturstein – Verlegemörtel – Tragschicht) kompliziert und sehr aufwendig. Je nach Steifigkeit der Tragschicht übernimmt diese einen mehr oder weniger großen Anteil der Belastung,  und die Bemessung des Natursteins tritt in den Hintergrund. Allerdings ist darauf zu achten, dass die hierbei auftretenden Spannungen von allen Schichten schadensfrei aufgenommen werden können. Die Bemessung von Natursteinbelägen auf gebundenen Tragschichten ist mit einfachen Bemessungsformeln oder Tabellen aufgrund der gegenseitigen Beeinflussung der Belagschichten in Abhängigkeit von den jeweiligen Steifigkeiten nicht möglich. Bei der Bemessung dieser Tragschichten ist zu berücksichtigen, dass der Natursteinbelag aufgrund der Fugen keine Zugkräfte aufnehmen kann. Somit muss die Tragschicht das gesamte Biegemoment aus der Verkehrsbelastung ohne Mitwirkung des Naturwerksteinbelags aufnehmen können und ist entsprechend zu dimensionieren. Bei der Wahl der Naturwerksteindicke ist neben der Bruchsicherheit, auch die Lagesicherheit der Platten zu berücksichtigen.

Neben der maximalen Gewichtskraft der Verkehrsbelastung sind die Anzahl der Überrollungen durch Schwerlastverkehr und die horizontalen Brems- und Anfahrkräfte zu beachten. Je nach Verkehrsbelastung sollten bestimmte Plattendicken nicht unterschritten werden, auch wenn dies allein aufgrund des statischen Nachweises möglich wäre.