Wirtgen Group Technologien erobern Brasilien – Sanierung des Ayrton Senna Highways mit Kaltrecycling

Die SP-070 ist eine wichtige Verkehrsverbindung von São Paulo nach Campos do Jordão, Vale do Paraíba sowie Rio de Janeiro und gleichzeitig die Hauptzufahrt zum Internationalen Flughafen Guarulhos. Betrieben wird sie seit Juni 2009 durch das Unternehmen Ecopistas, das im Rahmen eines 30 Jahre-Vertrags als Konzessionär für die Instandhaltung des Ayrton Senna Highways verantwortlich ist.

Auf einem 35 km langen Teilstück von São Paulo in östliche Richtung wurden nun zwischen Kilometer 11 und 46 die Fahrbahnen strukturell instand gesetzt. Denn durch die tägliche, hohe Frequentierung von rund 125.000 Fahrzeugen je Fahrtrichtung – davon 15 % Schwerlastverkehr – war die unter dem Asphalt liegende, 25 cm dicke, Zement gebundene Tragschicht stark beschädigt.

Ecopistas und das mit der Sanierung beauftragte Unternehmen Fremix Engenharia e Comércio Ltda. entschieden sich beide für die Technologie mit den besten Ergebnissen und der kürzesten Bauzeit: Recycling mit Schaumbitumen, hergestellt in der mobilen Wirtgen Kaltrecycling-Mischanlage KMA 220.

Bei der Wahl der optimalen Sanierungsmethode galt es zudem, eine strenge Auflage zu beachten: Bauarbeiten auf der verkehrsempfindlichen SP-070 waren an Werktagen auf ein 8-stündiges, nächtliches Zeitfenster von 21 Uhr bis 5 Uhr beschränkt, da schon kleinste baustellenbedingte Sperrungen massive Verkehrsbehinderungen verursachen. Der enge Zeitrahmen schloss somit den Einbau einer dicken Asphaltschicht aus. Denn während bei herkömmlichen Instandsetzungsverfahren die dickeren Asphaltpakete rund 4 Tage auskühlen müssen – bei Betonfahrbahnen dauert die Abbindung sogar länger – konnte die Fahrbahn dank der Wirtgen Kaltrecycling-Technologie Abschnitt für Abschnitt instand gesetzt und unmittelbar danach wieder für den fließenden Verkehr freigegeben werden.

„Zwischen der Stadtgrenze von São Paulo und dem Flughafen können wegen des hohen Verkehrsaufkommens tagsüber keine Spuren gesperrt werden. Deshalb wurde die Arbeit während der Woche nachts bzw. an den Wochenenden durchgeführt“, erklärt Elio Cepollina Junior, kaufmännischer Leiter von Fremix. Ein weiterer Vorteil: Durch die schnelle Abwicklung, die geringe Anzahl an Transportfahrten und die vollständige Wiederverwertung des Fräsgutes ist das Verfahren zudem sehr wirtschaftlich und umweltfreundlich.

Die sanierungsbedürftigen Schichten aus ca. 10 cm Asphaltschicht und die darunter liegende, 25 cm dicke Zementverfestigung wurden separat ausgefräst und auf Lkw befördert. Dafür nutzte Fremix mit der W 1900 und der W 200 zwei Großfräsen von Wirtgen.

Die Ausbaustoffe wurden per Lkw zu dem in Baustellennähe angelegten Mischplatz transportiert. Dort wurden sie von dem hochmodernen mobilen Kleemann Backenbrecher MC 110 Z EVO zerkleinert, um eine maximale Stückgröße von 20 mm und optimale Stückgrößenverteilung sicherzustellen. Die mobile Brechanlage ist vielseitig einsetzbar. Sie kann sowohl für die Aufbereitung von Naturstein als auch von Asphalt und Abbaumaterialien genutzt werden.

Das Fräsgut wurde anschließend durch zwei mobile Wirtgen Kaltrecycling-Mischanlagen vom Typ KMA 220 zu hochwertigem Mischgut mit Schaumbitumen (BSM) recycelt. Die KMA 220 ist leicht zu transportieren und schnell vor Ort aufzustellen. So wurden gleich zwei Anlagen direkt neben der Autobahn aufgebaut, um die Zahl der Materialtransporte deutlich zu verringern.

Juliano Gewehr, Produktspezialist bei Ciber Equipamentos Rodoviários, erklärt: „Mit der Kaltrecycling-Mischanlage können wir das Ausbaumaterial wiederverwenden. Wir optimieren es durch die Zugabe von Bindemitteln und Ergänzungsstoffen, um mit optimalen Materialeigenschaften eine sehr hohe Lebensdauer der Fahrbahn zu erzielen.“

Das Mix Design sowie die Qualitätsüberwachung lagen in den Händen der Loudon International und deren Ingenieuren. Zusammen mit den Technikern der JBA Engineering and Consulting Ltda. begleiteten sie die Voruntersuchungen und Ausführungsarbeiten. Anhand von Voruntersuchungen mit der Wirtgen Laboranlage WLB 10 S ließen sich bereits vor Baubeginn die Schaumbitumenqualität und in Kombination mit dem Wirtgen Labormischer WLM 30 die optimale Mischgutzusammensetzung exakt definieren. Die finale Rezeptur lag schließlich bei 1% Kalkhydrat und 2% Bitumen.

In der Expansionskammer der KMA 220 wird das heiße Bitumen unter Zugabe von Luft und Wasser aufgeschäumt. So entsteht Schaumbitumen mit einem um bis zu 20-fach größeren Volumen als das Ausgangsprodukt. Das Schaumbitumen wird mit dem Kalkhydrat und dem Fräsgut homogen vermischt. Der Wiedereinbau der recycelten Ausbaustoffe erfolgte in zwei Schichten: Während die erste, 20 cm starke Schicht gemeinsam von einem 14 t Hamm Walzenzug 3414 und einer 9 t Hamm Tandemwalze HD 90 verdichtet wurde, übernahm die HD 90 allein die Verdichtung der 13 cm starken zweiten Schicht. Für das Aufbringen einer ungewöhnlich dünnen 2 cm Deckschicht kam der Vögele Raupenfertiger SUPER 1300-3 zum Einsatz. Eine Hamm Gummiradwalze GRW 280 sorgte für die Endverdichtung des Asphaltmischguts.

Mit dem Resultat ist Valmir Bonfim sehr zufrieden. Für den technischen Leiter von Fremix haben sich die weltweit guten Erfahrungen mit der Kaltrecycling-Technologie bestätigt. Er sieht daher weiteres, hohes Potenzial für das Kaltrecycling in Brasilien: „Zweifellos wird dieses Projekt ein Präzedenzfall für künftige Straßenarbeiten in Brasilien sein.“

Gleich zehn verschiedene Wirtgen Group Maschinentypen waren an dem anspruchsvollen Projekt beteiligt. Diese hatte Valmir Bonfim ganz bewusst ausgewählt: „Bei einer Baustelle dieser Größenordnung, wo die Sanierung des jeweiligen Teilabschnittes innerhalb eines Tages fertig gestellt werden muss, können wir keine Risiken eingehen. Deshalb haben wir uns für zuverlässige Maschinen sowie modernste Technologien und Anwendungsverfahren der Wirtgen Group entschieden.“ Zusätzliche Sicherheit gab ihm die durchgehende Betreuung durch Experten und Servicetechniker der Wirtgen Group.

Alvaro Rodrigo Pinheiro, Engineering Manager des Konzessionärs Ecopistas, ist von der Wirtgen Kaltrecycling-Technologie überzeugt und sieht es als gute, umweltfreundliche Lösung für die strukturelle Instandsetzung des brasilianischen Straßennetzes. Aufgrund der exzellenten Ergebnisse plant Ecopistas in den kommenden Jahren weitere Investitionen in diese Technologie.