Der Einsatz von Recyclingbaustoffen im Straßen- und Wegebau Dr.-Ing. Kyriakos Vassiliou IFM Dr. Schellenberg Leipheim GmbH & Co.

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1 Der Einsatz von Recyclingbaustoffen im Straßen- und Wegebau Dr.-Ing. Kyriakos Vassiliou IFM Dr. Schellenberg Leipheim GmbH & Co. KG Baustoff-Recycling Forum 2018, Berchtesgaden

2 Einleitung 2 Tätigkeitsfeld des IFM Dr. Schellenberg Leipheim RAP-Stra Prüfstelle für nahezu alle Anerkennungsbereiche Geotechnik-Abteilung (Baugrundgutachten, Gründungsberatungen) VSU Probenahmestelle Im Sektor Baustoff-Recycling Betreuung von ca. 40 Verbandsmitgliedern Erstellung von ca. 400 Prüfzeugnissen im Jahr zahlreiche baustellenbezogene Überwachungen Unsere Stärke: die Regelbearbeitungszeit Maximal 10 Tage zwischen Probenahme und Berichterstellung

3 Einleitung 3

4 Einleitung 4

5 Einleitung 5

6 Gliederung des Vortrages 6 Straßenoberbau Regelwerke Prüfungen auf mechanische Festigkeit und Widerstand gegen Frost-Tau-Wechsel Korngrößen von RC-Material Regelwerke der OBB, München für FSS/STS Stoffliche Bestandteile Beispiel BAB A92, FSS aus RC-Beton Umweltverträglichkeit Regelwerke RW1- oder RW2-Material für FSS Sorptionsschicht Ausbau-/Entsorgung von RW1-Material Regelwerke für den Wegebau

7 Straßenoberbau 7

8 Straßenoberbau 8 Auszug aus VOB Teil C; DIN 18315, Verkehrswegebauarbeiten Oberbauschichten ohne Bindemittel, Ausgabe September 2016: 2.1 Anforderungen Gesteinskörnungen Es gelten die Technischen Lieferbedingungen für Gesteinskörnungen im Straßenbau (TL Gestein-StB) Baustoffgemische und Böden Es gelten die Technischen Lieferbedingungen für Baustoffgemische und Böden zur Herstellung von Schichten ohne Bindemittel im Straßenbau (TL SoB-StB)

9 Straßenoberbau 9 Fazit: Die VOB / C kennt die Verbandsrichtlinien nicht. Problem: Bei Materialien, bei denen lediglich die Korngrößenverteilung und die stoffliche Zusammensetzung bestimmt wurde. Es fehlt der Nachweis einer ausreichenden mechanischen Festigkeit sowie einer ausreichenden Frostbeständigkeit. In den TL SoB-StB sind hierzu konkrete Regelungen enthalten.

10 Straßenoberbau 10 Auszug aus Abschnitt der TL SoB-StB: Recycling-Baustoffe müssen für die Verwendung in Frostschutzschichten SZ 32 /LA 40 erfüllen; für die Verwendung in Schottertragschichten sind nur SP-Werte <28 bzw. LA-Werte < 35 sowie der SD10-Wert < 33 zulässig.

11 Straßenoberbau 11 Abschnitt der TL SoB-StB: Anforderungen an den Widerstand von RC-Baustoffen gegen Frostbeanspruchung für Baustoffgemische für Frostschutzschichten: Eine Überschreitung der Anforderung der Kategorie F4 der Tabelle 19 der TL Gestein-StB bis maximal 10 M.-% ist für RC-Baustoffe für Frostschutzschichten nur zulässig, wenn der im Befrostungsversuch an der Gesamtkörnung >0,063 mm entstandene Anteil <0,063 mm 2 M.-% nicht übersteigt. Die Summe aus dem ursprünglich enthaltenen Anteil <0,063 mm und dem im Befrostungsversuch zusätzlich entstandenen Anteil <0,063 mm darf nicht mehr als 5 M.-% betragen.

12 Straßenoberbau 12 Abschnitt der TL SoB-StB: Anforderungen an den Widerstand von RC-Baustoffen gegen Frostbeanspruchung für Baustoffgemische für Kiesund Schottertragschichten: Eine Überschreitung der Anforderung der Kategorie F4 der der TL Gestein- StB bis zu 5 M.-% ist zulässig, wenn der Anteil <0,71 mm höchstens 1,0 M.-% beträgt.

13 Ausgangsmaterial (10/14 mm) vor Widerstand gegen Zertrümmerung 13 RC-Beton RC-Mix

14 Material nach Widerstand gegen Zertrümmerung 14 RC-Beton nach Los Angeles Versuch (>1,6 mm / < 1,6 mm) Ergebnis LA = 26 RC-Mix nach Los Angeles Versuch (>1,6 mm / < 1,6 mm) Ergebnis LA = 45

15 Ausgangsmaterial (8/11 mm) vor Widerstand gegen Frostbeanspruchung 15 RC-Beton RC-Mix

16 Material nach Widerstand gegen Frostbeanspruchung 16 RC-Beton nach FTW (>4 mm />0,71 mm/<0,71 mm) Ergebnis <4 mm = 3,2% <0,71 mm = 1,0% RC-Mix nach FTW (>4 mm />0,71 mm/<0,71 mm) Ergebnis <4 mm = 14,4% <0,71 mm = 5,0%

17 Straßenoberbau 17 Bisher werden die Prüfungen auf mechanische Festigkeit (LA-Wert, SZ-Wert) und Widerstand gegen Frost-Tau-Wechsel nicht durchgeführt. Eine regelmäßige Durchführung dieser Prüfungen zum Nachweis der Anforderungen der TL SoB würde die Akzeptanz der RC-Materialien erheblich steigern. Nur dadurch kann der vollständige Nachweis erbracht werden, dass VOB/C-anforderungsgerechtes Material produziert wird.

18 Straßenoberbau 18 Welche Korngemische sind für ungebundene Tragschichten geeignet? 0/32, 0/45, 0/56, 0/63 mm: uneingeschränkt geeignet 0/80, 0/90 mm: erhöhte Neigung zur Entmischung 0/22, 0/16 mm: evtl. Tragfähigkeitsprobleme zu erwarten, keine Abstimmung zwischen Einbaudicke und Größtkorn gegeben Wichtig: Absiebung des Überkorns und Rückführung in den Brecher; die Sicherstellung einer Nennkörnung allein durch die Öffnungsweite des Brechers ist nicht mehr Stand der Technik! Abweichungen von der Nennkörnung werden aktuell dokumentiert aber nicht beanstandet.

19 Straßenoberbau 19

20 Straßenoberbau 20 Für Baumaßnahmen des klassifizierten Straßenbaus in Bayern (Dienstbereich der Obersten Baubehörde, München) der Landkreisverwaltungen des kommunalen Straßenbaus, die vom Freistaat Bayern bezuschußt werden gelten die einschlägigen Bekanntmachungen der Obersten Baubehörde, München zu den TL Gestein-StB und den TL SoB-StB. regelwerke/index.php

21 Straßenoberbau 21 Das Wichtigste aus diesen Bekanntmachungen: Forderungen einer Dosierung des Gesteinskörnungsgemisches bei STS aus einzelnen Körnungen. Forderung einer ausreichenden Wasserdurchlässigkeit im eingebauten Zustand. Forderung einer geringen Kornzertrümmerung beim Einbau. Gleichstellung der Anforderungen zwischen natürlichen und RC- Gesteinskörnungen im Bezug auf mechanischer Festigkeit (SZ/LA-Wert) und Widerstand gegen Frostbeanspruchung. (Stichwort: kein Umweltbonus für RC-Baustoffe)

22 Straßenoberbau 22 Hintergrund für diese Forderungen: RC-Baustoffe, die im Straßenbau anfallen, erfüllen in der Regel diese Anforderungen Konsequenz aus diesen Forderungen: qualitativ hochwertiger RC-Beton erfüllt in der Regel diese Anforderungen RC-Mix mit mehr als 10 M.-% Klinker, Ziegel, Steinzeug, Kalksandsteinen, Putzen, mineralischen Leicht- und Dämmbaustoffen erfüllt diese Anforderungen nicht

23 Straßenoberbau 23 Stoffliche Bestandteile, Anforderungen nach TL Gestein, Anhang B (geändert im Jahr 2016)

24 Straßenoberbau 24 Glas bis zu 5 M.-% und Eisen bis zu 2 M.-%? Kann das Ergebnis einer fachgerechten Aufbereitung so aussehen oder haben andere Elemente versagt? Es ist nicht verwunderlich, dass bei diesen Anforderungen die Akzeptanz der RC-Baustoffe nachläßt.

28 Umweltverträglichkeit 28 ZTV wwg-stb By 05 oder RC-Leitfaden? Wann gilt die ZTV wwg und wann der RC-Leitfaden? Je nach Baulastträger der Baumaßnahme, aber: im Prinzip egal, da die Regelungen aufeinander abgestimmt sind

29 Umweltverträglichkeit 29 Größte und wichtigste Einsatzmöglichkeit: Einbau als ungebundene Tragschicht im Straßenoberbau (Frostschutz- und Schottertragschicht) Aus der ZTV SoB, 1.2 :

30 Umweltverträglichkeit 30 RW1- oder RW2-Material als FSS? RW2-Material ist unter wasserundurchlässiger Deckschicht zulässig, siehe Abschnitt 7.3 der ZTV WWG-StB. Aber: Da die Herstellung der FSS im Bankettbereich mit einem anderen Material praktisch ausscheidet, muss für FSS RW1-Material verwendet werden.

31 Umweltverträglichkeit 31 RW1-Material: Uneingeschränkt offener Einbau: nur bis max m³ / m³ möglich Eingeschränkter offener Einbau: Bei Überschreitung der o.a. Mengen ist ein Einbau nur zulässig außerhalb von Überschwemmungsgebieten im Abstand von 2 m über dem höchsten Grundwasserstand mit 1 m wirksamer Sorptionsschicht (gegebenenfalls technisch hergestellt)

32 Umweltverträglichkeit 32

33 Umweltverträglichkeit 33 Fazit: 1 m dicke Schicht mit dem o.a. kf-wert ist für den Straßenoberbau ungeeignet. Diese Regelung sollte dringend überprüft werden. Es gibt immer wieder Fälle, wo RW2-Material aufgrund einer Überschreitung beim Sulfat oder bei der el.-leitfähigkeit oder ph-wert vorliegt. Laut Fragenkatalog des LfU-Bayern führt ein erhöhter ph-wert oder eine el. Leitfähigkeit bei frisch aufbereitetem Beton nicht zu einer Beanstandung.

34 Umweltverträglichkeit 34 Problematik beim Ausbau von RW1-Material: Für den Fall, dass RW1-Material aktuell ausgebaut und bei Nicht- Wiederverwertung entsorgt werden muss, muss dieses nach dem Eckpunktepapier (Feststoff und Eluat) untersucht und bewertet werden. Die RW1-Werte entsprechen in der Regel den Z.1.1-Werten des Eckpunktepapiers. Es fehlen jedoch die Werte für PCB, Schwermetalle im Feststoff und Cyanide im Eluat. Fazit: Bauschutt, der deponiert wird, wird strenger untersucht, als Bauschutt, der wiederverwertet wird.

37 Beispiel BAB A 92, 2017 Quelle: ABD Südbayern 37

52 Regelwerke für den ländlichen Wegebau 52 Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten / Landesverband für Ländliche Entwicklung Bayern

53 Regelwerke für den ländlichen Wegebau 53

54 Regelwerke für den ländlichen Wegebau 54 Keine industriellen Nebenprodukte!