Curbstone präsentiert – die amerikanische Straße
Mein Vater wurde 1895 geboren und war 58 Jahre alt, als ich geboren wurde. Er erzählte mir von der Fahrt mit einem Indian-Motorrad von New York, seinem Heimatstaat, nach Kalifornien nach dem Ersten Weltkrieg. Ich erinnere mich, dass er die Straßen immer als „Makadam“ bezeichnete und nie wirklich wusste, warum. Also habe ich ein wenig im Internet gegraben und das hier zusammengestellt. Ursprünglich war dies nicht für die Öffentlichkeit bestimmt, also habe ich mir nicht die Mühe gemacht, Referenzen zu den Details zu behalten. Alles, was ich geschrieben habe, und alle Bilder, die öffentlich zugänglich sind, stehen Ihnen zur Verfügung, damit Sie sie nach Belieben verwenden können. Es wird kein Anspruch auf Richtigkeit erhoben.
Gemälde von Carl Rakeman
Der erste Makadambelag in den Vereinigten Staaten wurde auf der „Boonsborough Turnpike Road“ zwischen Hagerstown und Boonsboro, Maryland, verlegt. Bis 1822 war dieser Abschnitt die letzte unverbesserte Lücke in der großen Straße, die von Baltimore an der Chesapeake Bay nach Wheeling am Ohio River führte. Postkutschen, die die Straße im Winter benutzten, brauchten 5 bis 7 Stunden, um 10 Meilen zurückzulegen.
Die Spezifikationen für den Bau der Turnpike Road wurden von John Loudon McAdam aus Schottland festgelegt. Nachdem die Seitengräben ausgehoben waren, wurden große Steine gepflückt und geharkt, dann wurden sie gebrochen, „so dass sie nicht mehr als 6 Unzen wiegen oder einen 2-Zoll-Ring passieren.“ Die Verdichtungsarbeit für jede der drei Schichten wurde mit einer gusseisernen Walze beschleunigt, anstatt eine Verdichtung unter dem Verkehr zuzulassen.
Im Jahr 1830, nach 5 Jahren Arbeit, wurde die 73 Meilen lange National Pike (oder Cumberland Road) die zweite amerikanische Straße, die nach dem „McAdam-Prinzip“ gebaut wurde.
Die Verschleißfläche einer Straße, eines Weges oder eines Gehweges.
Teile von Babylon und Troja sollen gepflastert gewesen sein; römische Straßen waren bekannt für ihr haltbares Steinpflaster. Römische Reichsstraßen waren normalerweise mit „Basaltplatten“ gepflastert. Die erhöhten Bürgersteige, die in der Regel auf beiden Seiten der Straße angelegt wurden, nahmen oft bis zur Hälfte der gesamten Straßenbreite ein und waren mit „Peperino-Stein“ gepflastert. Auch Straßen außerhalb der Stadt waren gepflastert oder hatten zumindest eine Schotterdecke.
Die erste Straße, die mit Asphalt gepflastert wurde, entstand in Babylon zwischen 625 und 604 v. Chr. Die Römer bauten während ihrer Besatzungszeit vom ersten bis vierten Jahrhundert ein beeindruckendes Straßensystem in Großbritannien, von dem viele Straßen als Vorbild für moderne britische Straßen verwendet wurden.
Der moderne Straßenbau geht auf die römische Armee zurück, deren militärische Straßenbautechniken das Vorbild für die heutigen Straßen sind. Römische Stadtstraßen mit ihren Bordsteinen und erhöhten Bürgersteigen sind die Basis für die modernen Straßendesigns, die wir heute sehen.
Frühe Straßen in den Vereinigten Staaten waren einfach Spurrillen, die von den vielen Pferden und Wagen, die dieses große Land durchquerten, in den Boden gegraben wurden. Das Reisen war bestenfalls brutal, und wenn man dann noch die schlechten Wetterbedingungen hinzunimmt, wird das Bild klar. Kopfsteinpflaster war vom späten Mittelalter bis ins 19. Jahrhundert üblich.
Im Jahr 1876 wählte Präsident Grant eine Gruppe von Armee-Ingenieuren aus, um die Verwendung von Asphalt auf Straßen zu untersuchen. Diese Gruppe schlug vor, die Pennsylvania Avenue in Washington, D.C., mit Asphalt aus dem Trinidad Lake zu pflastern. Dieser Belag blieb 11 Jahre lang in hervorragendem Zustand, trotz des Verkehrs im Weißen Haus.
Die historische Pennsylvania Ave. wurde 1876 erstmals mit Asphalt gepflastert. Auf diesem Foto aus dem Jahr 1907 pflastern die Arbeiter die Straße mit den damaligen Geräten neu.
Zu den wünschenswerten Eigenschaften von Straßenbelägen gehören Haltbarkeit, Glätte, Geräuscharmut, Reinigungsfreundlichkeit und eine rutschfeste Oberfläche.
Die Anforderungen widersprechen sich bis zu einem gewissen Grad, so dass kein Material in jeder Hinsicht ideal ist. Der Unterbau eines Belags muss gewölbt sein, damit das Wasser abfließen kann; er muss stark genug sein, um hohen dynamischen Belastungen standzuhalten, aber auch auf Temperaturschwankungen reagieren können. Man schätzt, dass jährlich etwa 27.000 Tonnen Wasser auf eine Meile Straße fallen.
Anfang des 19. Jahrhunderts wurden Felsasphalt und Naturasphalt als Bauprodukte verwendet. Diese Asphaltprodukte wurden bereits seit7.000 Jahren zur Abdichtung verwendet. Bereits 1820 wurde in England heißer Teer verwendet, um den gebrochenen Stein zusammenzubinden. Diese Art von Mischgut, bekannt als Tarmacadam, wurde 1910 von Warren Brothers in Cambridge, Massachusetts, patentiert. Diese Firma wurde später zu APAC, einer der größten Asphaltmischgutfirmen in den Vereinigten Staaten.
Die Straßenbauer der späten 1800er Jahre waren ausschließlich auf Stein, Kies und Sand für den Straßenbau angewiesen. Die Straßenoberflächen konnten stabilisiert werden, indem man dem Oberflächensand Wasser hinzufügte, um ein Bindemittel zu bilden, das den motorisierten Verkehr unterstützen würde. Schlamm und Staub wurden erst mit der Einführung des Automobils zu einem größeren Problem.
Dieses Auto wurde 1919 auf der Washington-Richmond Road in der Nähe von Dumfries, Va., etwa 48 km südlich von Washington, D.C., beansprucht.
Schlamm war vor der Asphaltierung ein ernstes Problem.
Der beklagenswerte Zustand der nationalen Straßen wurde im späten neunzehnten Jahrhundert mit der Erfindung des Fahrrads und später des Automobils zu einem großen öffentlichen Anliegen. In den frühen 1890er Jahren setzten sich Fahrradclubs in den Vereinigten Staaten für die Verbesserung der Straßen ein. Diese Bemühungen führten 1892 zur Gründung der „National League for Good Roads“. Die anhaltende Unzufriedenheit mit dem Zustand der nationalen Straßen führte 1893 zur Gründung des „Office of Road Inquiry“ durch den Kongress.
Als die Städte und Nationen weiter wuchsen und expandierten, wurde eine kostengünstigere Art des Straßenbaus benötigt. Die vollständige Implementierung von Asphalt auf Straßen begann jedoch mit einem Mann namens John Metcalfe.
Metcalfe wurde 1717 in Schottland geboren. Obwohl er seit seinem sechsten Lebensjahr blind war, baute Metcalfe nach seinem 40. Lebensjahr 180 Meilen Straßen in Yorkshire, England. Er stellte sicher, dass seine Straßen gut entwässert und auf einem festen Fundament gebaut wurden. Er baute sie mit drei Schichten: Die erste Schicht bestand aus größten Steinen, die zweite enthielt ausgehobenes Straßenmaterial und die dritte war eine Schicht aus Schotter. Die Straße war außerdem in der Mitte gewölbt, damit das Wasser abfließen und in die seitlich angelegten Gräben gelangen konnte.
Thomas Telford, der 1757 in Eskdale, Schottland, geboren wurde, perfektionierte die Methode des Straßenbaus mit Bruchsteinen. Telford setzte die Steine in einer bestimmten Dicke entsprechend dem Gewicht und der Menge des Verkehrs auf der Straße. Dabei berücksichtigte er auch die Straßenausrichtung und das Gefälle, die auch heute noch wichtige Faktoren für Straßenbauer sind.
John Loudon McAdam(1756-1836)
Gravur von Charles Turner. Mit freundlicher Genehmigung der Trustees of the British Museum; Foto, J.R. Freeman & Co. Ltd.
John Loudon McAdam, 1757 in Schottland geboren und Generalvermesser der Stadt Bristol, England, entwarf Straßen aus Schotter, der gleichmäßig und dicht verlegt wurde, so dass er den Boden bedeckte und eine harte Oberfläche bildete. Diese sogenannten Semacadam-Straßen dienten dem Zweck, Fußgängern und dem Pferdeverkehr einen einigermaßen stabilen Weg zu bieten.
Telford und McAdam waren zwar Zeitgenossen, hatten aber jeweils unterschiedliche Vorstellungen davon, wie die beste Straße zu bauen sei. Telfords Entwürfe waren teurer als McAdams, aber einige Gelehrte sagen, dass sie in der Qualität überlegen waren.
Macadam-Konstruktionsdiagramm.
Makadam besteht grundsätzlich aus verdichteten Schichten von kleinen Steinen, die mit Hilfe von Steinmehl und Wasser zu einer harten Oberfläche zementiert werden (wassergebundener Makadam).
Makadam besteht im Prinzip aus einer Schicht von kleinen Steinen, die mit Hilfe von Gesteinsmehl und Wasser zu einer festen Oberfläche verdichtet werden (wassergebundener Makadam), wobei heute hauptsächlich Asphaltbeläge und Beton verwendet werden.
Bei der Makadam-Methode wird eine Schicht von gut entwässertem und verdichtetem Untergrund verwendet, um die Last der Fahrbahn zu tragen, während die oberste Schicht als Tragschicht dient, die nur zur Wasserableitung dient.
Die oberste Schicht einer Makadamstraße besteht meist aus Asphalt und Steinen, heute verwenden manche Bauherren auch andere Bestandteile, um den Straßenverschleiß zu verhindern und die Traktion der Oberfläche zu verbessern. Heutzutage wird Asphalt synthetisch hergestellt, aber echter Asphalt in seinem natürlichen Zustand wurde ursprünglich nur an einem einzigen Ort auf der Welt gefunden, in einem Pechsee auf der Insel Trinidad.
Sir Walter Raleigh entdeckte auf seiner dritten Reise im Jahr 1498 den heute noch berühmten Pechsee aus Asphalt auf der Insel Trinidad, den größten natürlichen Asphaltsee der Welt. „Trinidad Asphalt“, wie er genannt wurde, wurde der künstlichen Variante vorgezogen, weil er der Zeit und den Elementen standhielt.
Trinidad war die erste Quelle von Asphalt, die in Amerika verfügbar gemacht wurde; die zweite Quelle war derBermudez See in Venezuela.
Makadam-Bauweise mit Asphalt.
Bis 1910 hatte der raffinierte Erdölasphalt seine dauerhafte Marktüberlegenheit gegenüber den Herstellern von Gesteins-, Natur- und Plattenasphalt errungen. Die Ölfirmen konnten Asphalt herstellen, der dem aus den natürlichen Vorkommen in Trinidad Lake und Bermudez Lake gewonnenen überlegen war. Diese Vormachtstellung bedrohte sogar die diplomatischen Beziehungen zwischen den Vereinigten Staaten und Venezuela.
Bei der bituminös gemischten Makadambefestigung besteht der Untergrund aus Makadam, auf den ein bituminöses Material gegossen wird, das mindestens 5 cm in den Untergrund eindringt und ein wasserdurchlässiges Bindemittel bildet. Bei der bituminös gemischten Makadambefestigung wird ein Gemisch aus gebrochenem Gestein, gemahlenem Glas und anderen Zusätzen sowie bituminösem Bindemittel auf dem Makadamunterbau verteilt und zu einer kompakten Masse gewalzt.
Schlüsseldaten im Straßenbau der USA
1625 – Früheste bekannte gepflasterte amerikanische Straße – Koloniale Stadtstraße – Pemaquid, Maine
1795 – Erste konstruierte amerikanische Straße – Philadelphia to Lancaster toll turnpike
1823 – Erste in Amerika gebaute Makadamstraße – Staat Maryland
1877 – Erste Asphaltierung in N. Amerika – Pennsylvania Avenue – Washington, DC
1893 – Erste ländliche Ziegelsteinstraße – Ohio
1906 – Erste bituminöse Makadamstraße gebaut – Rhode Island
Die beiden anderen Belagstypen verwenden eine Betonfahrbahnplatte als Unterbau. Bei der Asphaltdeckschicht werden eine Binderschicht und eine Deckschicht auf einem Betonfundament verlegt. Die Binderschicht, deren Aufgabe es ist, das Kriechen der Deckschicht zu verhindern, besteht aus gebrochenem Gestein und Asphaltzement. Die Deckschicht ist ein Gemisch aus Feinsand, Füller und Asphalt.
Die bei weitem häufigste Art von Fahrbahnbelägen für schwere Nutzungen ist Hartbeton. Der erste Betonbelag wurde 1894 in Bellefontaine, Ohio, verlegt. Eine moderne Autobahn hat eine 15 cm dicke Betonsohle, auf der 7,5 cm stahlbewehrter Beton verlegt wird.
Beläge, die nur dem Fußgängerverkehr standhalten müssen, können aus Ziegeln oder Holzblöcken bestehen, die in einem 2,5 cm dicken Bett liegen.
1910 – Aufbringen von Asphalt-Macadam auf Schotterbasis, State Aid Road No.59 – 85, Yakima County. Bundesstaat Washington.
1912 – Dampfwalze beim Verdichten von Makadam. Bundesstaat Washington.
1910 – Auto-LKW beim Verteilen von Asphalt-Makadam, Walla Walla County, Washington State.
1911 – Zerkleinerungsanlage und Transportmaschinen beim Bau einer festen Straße, Yakima County. Washington State.
Das U.S. Corps of Engineers, das vor dem Zweiten Weltkrieg noch nicht in Belagsfragen involviert war, wurde mit dem Bau von Militärstraßen und Landebahnen beauftragt. Angesichts der Produktion von größeren und schwereren Flugzeugen musste das Corps Methoden zur Bemessung der Belagsdicke für Start- und Landebahnen entwickeln, die Radlasten von mehr als 5.670 kg (12.500 pounds) bewältigen konnten. Sie erfüllten nicht nur die enorme militärische Nachfrage nach Schwerlastbelägen, sondern sollten auch noch lange nach Kriegsende alle Aspekte des Asphaltbaus beeinflussen.
Im Jahr 1956 wurde der Federal-Aid Highway Act eingeführt, der ein weltweit einzigartiges Infrastrukturprogramm für Autobahnen schuf. Präsident Dwight D. Eisenhower erklärte, dass das Interstate System einen umfassenden Plan für den Wiederaufbau unseres veralteten Straßen- und Wegenetzes aufstellen würde. Die Grundlage des Systems war ein 65.983 km langes Autobahnnetz, das die wichtigsten Städte in den Vereinigten Staaten miteinander verbinden sollte. Ein Bestandteil dieses Plans war, dass für jede fünf Meilen lange Straße eine Meile als Landebahn für Flugzeuge zur Verfügung stehen sollte.
Die Aufgabe des Netzdesigns wurde dem U.S. Bureau of Public Roads und den State Highway Departments übertragen. Während viele State Highway Departments Asphalt für ihren Teil des Interstate-Systems forderten, wurde auch Beton verwendet, trotz der höheren Baukosten.
Neben den Kosten ist die Flexibilität ein weiteres Merkmal, das Asphalt dem Beton überlegen macht. Die Instandhaltung von Asphalt ist in der Regel auch weniger kostspielig als die von Beton.