Weg- und Hofbefestigungen mit Betonpflastersteinen

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1 Bauberatung Zement Weg- und Hofbefestigungen mit Betonpflastersteinen Zement-Merkblatt Landwirtschaft LB Befestigungen von Wegen und Flächen mit Pflastersteinen haben eine lange Tradition und zählen zu den ältesten Bauweisen. Betonpflastersteine besitzen bei den Pflastermaterialien in Deutschland, bedingt durch ihre Dauerhaftigkeit, Maßhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und nicht zuletzt wegen der großen Vielfalt an Farben und Formen, die größte Marktbedeutung. Die Auswahl des geeigneten Pflasters richtet sich nach der Art der Fläche und ihrer Belastung sowie nach optischen und verlegetechnischen Gesichtspunkten. Im ländlichen Bereich werden sie vor allem für Einfahrten, Hofflächen, Abstell- und Lagerplätze und für land- und forstwirtschaftliche Wege verwendet, Bild 1. Begriffe Der Aufbau einer Befestigung mit Pflaster besteht aus mehreren Schichten. Die Anzahl und die Dicke dieser Schichten resultiert aus der Nutzung und den daraus entstehenden Belastungen sowie der Tragfähigkeit des anstehenden Bodens. Der konstruktive Aufbau und die Benennung aller möglichen Schichten ist in Bild 2 dargestellt. Eigenschaften von Betonpflasterflächen Pflaster Fugenfüllung Bettung Unterlage Decke Besonders wirtschaftlich durch eine lange Lebensdauer bei niedrigen Unterhaltskosten. Hoher Widerstand gegen Verschleiß sowie Frost- und Taumittel. Unempfindlich gegen die Einwirkung der verschiedenen in der Landwirtschaft vorkommenden aggressiven Stoffe wie Kot, Harn, Treibstoffe, Öle und Fette. Maßhaltig und griffig, dadurch gute Begehbarkeit und Befahrbarkeit. Verlegefreundlich auch von angelernten Arbeitskräften sowohl von Hand als auch maschinell. Problemlos aufnehmbar, z.b. bei nachträglichem Einbau von Bodenleitungen. Reparaturstellen bleiben weitgehend unauffällig. Wiederverwendbar. Vielseitige Gestaltungsmöglichkeiten durch die große Auswahl an verschiedenen Pflastersteinen.. Tragschicht Bild 2: Grundsätzlicher Aufbau einer Befestigung mit Pflaster nach ZTV P-StB 2000 Konstruktionselemente 2. Tragschicht (z.b. verfestigte Frostschutzschicht) 1. Tragschicht (z.b. Frostschutzschicht) Planum verbesserter Unterbau (Schüttung) (anstehender Boden) Oberbau Unterbau Untergrund Untergrund ist der anstehende, gewachsene Boden. Seine Beschaffenheit ist maßgeblich für den weiteren Aufbau der Befestigung. Zur Bestimmung der Tragfähigkeit dient der Plattendruckversuch nach DIN 114. Der damit ermittelte E V2 -Wert ist bei Verkehrsflächen im öffentlichen Bereich nachzuweisen. Wird bei untergeordneten Flächen darauf verzichtet, sollten im Zweifelsfall Fachfirmen oder Sachverständige zu Rate gezogen werden. Bei tragfähigen und frostbeständigen Böden (Tafel 1), wie z.b. geeigneten Sand- oder Kiesböden, ist eine besondere Frostschutz- oder Tragschicht meist nicht erforderlich. Ungeeignete, z.b. stark bindige Böden wie Lehm oder Ton müssen durch geeignetes Material ersetzt oder überdeckt werden. In keinem Fall darf eine Verlegung auf gefrorene, weiche oder federnde Böden erfolgen. Unterbau ist eine geschüttete Schicht, die zum Ausgleich der Höhenlage dient. Sie ist nur dann erforderlich, wenn die Höhe des Untergrundes nicht ausreicht, die Endlage zu erreichen (z.b. Dammschüttung) oder beim Austausch ungeeigneter Böden. Bild 1: Betonsteinpflaster besitzt günstige Eigenschaften für die vielfältigen Aufgaben im ländlichen Bereich. Planum ist die profil- und höhengerecht hergestellte Oberfläche über dem Untergrund/Unterbau. 1

2 Tafel 1: Frostempfindlichkeitsklassen verschiedener Bodenarten Klasse Frostempfindlichkeit Bodenarten; Beispiele nach DIN F1 nicht Fluss- und Strandkies, Terrassenschotter, vulkanische Schlacke, Dünen- und Flugsand, Fließsand, Berliner Sand, Tertiärsand Moränensand, Granitgrus F2 gering bis mittel Tarras, Lauenburger Ton, Beckenton, Kalk-Tuffsand F sehr Auelehm, Löß, Hochflutlehm, Geschiebemergel, Seekreide, Kieselgur, Mutterboden, Lehm Oberbau bezeichnet den Teil des Aufbaus vom Planum bis zur Oberfläche und besteht aus Tragschicht/-en (z.b. Frostschutzschicht), Pflasterbett und. Die Schichten des Oberbaues und deren Dicke ist abhängig vom Anwendungsbereich (Tafel 2). So erfordern ganzjährig befahrene Flächen, bei denen hohe Achslasten auftreten, einen frostsicheren Aufbau. Frostschutzschicht oder Schichten aus frostunempfindlichem Material ergänzen die in Tafel 2 vermaßten Schichten zur Dicke des frostsicheren Aufbaues (Tafel ). Bei frostempfindlichen (F2) bzw. sehr frostempfindlichen (F) Böden genügt meist eine Dicke von 20 cm bis 0 cm, bei ungünstigen klimatischen Bedingungen und Wasserverhältnissen sind 40 cm ausreichend. Frostsichere Böden (F1) benötigen keine zusätzlichen Frostschutzmaßnahmen; es ist lediglich die Tragfähigkeit sicherzustellen. Ländliche Wege und Hofflächen z.b. erfordern i.d.r. keinen frostsicheren Aufbau. Tragschichten sind nötig, wenn der Untergrund nicht die entsprechende Tragfähigkeit aufweist. Sie haben die Aufgabe, die Lasten aus der aufzunehmen und in den Untergrund/Unterbau zu verteilen. Die Dicke der ungebundenen Tragschicht schwankt je nach örtlichen Verhältnissen und der Belastung (Tafel 2). Das Mineralstoffgemisch wird (bei größeren Dicken lagenweise) eingebracht, verdichtet und profilgerecht abgezogen. Die Tragschicht muss wasserdurchlässig sein. Die Oberfläche soll geschlossen und planeben sein, das Gefälle muss dem der zu verlegenden Betonsteinpflasterfläche entsprechen. Bettung dient zur Herstellung einer gleichmäßigen Auflage und zum Ausgleich von fertigungsbedingten Höhenunterschieden der Pflastersteine. Sie wird auf die gut verdichtete, frostbestän- Tafel 2: Bauweisen für den Oberbau nach RStO und RLW Bauweisen mit n Anwendungsbereich (Auszug) Ausführung gem.: Aufbau (Beispiele) befahrbare Wohnwege ständig genutzte Parkflächen für Pkw-Verkehr ländliche Verbindungswege mit größerer Verkehrsbedeutung Bauklasse VI nach RStO Schottertragschicht auf Frostschutzschicht Schottertragschicht Frostschutzschicht 1) Kiestragschicht auf Frostschutzschicht Kiestragschicht Frostschutzschicht 1) gelegentlich genutzte Parkflächen für Pkw-Verkehr Radwege ohne Bauklasse nach RStO Schicht aus frostunempfindlichem Material 11 Gehwege Hofflächen Schicht aus frostunempfindlichem Material 1) ländliche Verbindungswege mit geringer Verkehrsbedeutung Kies- oder Schottertragschicht auf frostunempfindlichem Material ländliche Wirtschaftswege Kies- oder Schottertragschicht Schicht aus frostunempfindlichem Material 1) Kies- oder Schottertragschicht auf Planum 0 11 Kies- oder Schottertragschicht 1) Standardbauweise für den ländlichen Wegebau nach RLW Schottertragschicht Schottertragschicht Mindesttragfähigkeit E V2 in MN/m 2 Untergrund 15 Schichtdicke in cm 1) Schichtdicke ergibt sich aus der Gesamtdicke des frostsicheren Aufbaus nach RStO (Tafel bzw. 7), falls erforderlich 2

3 dige und oben geschlossene Tragschicht lose aufgebracht. Filterstabile Materialien verhindern dabei ein Einrieseln in die Tragschicht. Bewährt haben sich hierfür Körnungen gut abgestufter Natursande 0/2 mm oder 0/4 mm, Splitte 1/ mm oder 2/5 mm oder Brechsand-/Splitt-Gemische 0/5 mm. Die Dicke des Pflasterbettes soll im verdichteten Zustand mindestens cm und höchstens 5 cm betragen. Um dieses Endmaß zu erreichen, muss die Verdichtung durch das spätere Abrütteln berücksichtigt werden. Die erforderliche Überhöhung liegt bei den genannten Materialien und Einbaudicken zwischen 0,5 cm und 1 cm. Exaktere Werte liefert ein Versuch. Um unterschiedliche Dicken und Mulden zu vermeiden, ist die Oberfläche des Pflasterbettes mit der gleichen Quer- und Längsneigung der späteren Decke herzustellen. Die abgezogene Pflasterbettung darf weder befahren noch begangen werden. Tafel : Richtwerte für die Dicke des frostsicheren Aufbaus Zeile Frostempfindlichkeitsklasse Dicke bei Bauklasse VI 1 F2 40 cm 1) 2 F 50 cm 1) 1) Mehr- oder Minderdicken infolge örtlicher Verhältnisse Ausführung und Einbau Randeinfassung Um unnötige Schneid- und Anpassungsarbeiten zu vermeiden, sollte der Abstand zwischen den Randeinfassungen im möglichen Raster des Plattenbelags gewählt werden, sofern die örtlichen Gegebenheiten es zulassen. Gleichzeitig kann die Randeinfassung als Anschlag zum höhengerechten Abziehen des Pflasterbettes genutzt werden (Bild ). Bei höherer Belastung (z.b. befahrene Flächen), sind die Bord- oder Einfassungssteine auf ein 20 cm dickes Fundament mit Rückenstütze aus Beton B 15 (C 12/15) zu verlegen. Verlegen Im Gegensatz zu Natursteinpflaster kann das Verlegen von Betonsteinpflaster durch angelernte Arbeitskräfte erfolgen. Die Steine werden nicht vom Pflasterbett, sondern von der verlegten Fugenfüllung stellt die Verbundwirkung zwischen den Pflastersteinen her und verteilt dabei hohe Belastungen eines Einzelsteins durch horizontale Schub- und Druckkräfte sowie vertikale Schubkräfte auf die Nachbarsteine. Voraussetzung dafür ist, dass die Fugen dauerhaft und vollständig gefüllt sind. Um ein Einrieseln in die Bettungsschicht zu vermeiden, ist es sinnvoll, das gleiche Material für Fugenfüllung und Bettung zu verwenden. Betonpflastersteine sind nach DIN 1501 genormt. Mit ihnen lassen sich dauerhafte Flächenbefestigungen einfach und problemlos herstellen. Durch das große Angebot unterschiedlicher Formen, Farben und Oberflächenstrukturen ergeben sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Der Pflasterstein muss die Kräfte aus dem Verkehr aufnehmen und in die Unterlage übertragen. Demnach ist die Steindicke so zu wählen, dass der Stein unter der jeweils auftretenden Belastung nicht bricht oder sich aus dem Verbund löst. Im landwirtschaftlichen Bereich ist heute der cm dicke Stein üblich. Man unterteilt in Pflastersteine ohne Verbund und Verbundpflastersteine. Zu den Pflastersteinen ohne Verbund gehören z.b. quadratische und rechteckige Steine sowie zahlreiche Sonderformen. n aus solchen Steinen erfordern eine seitliche Randeinfassung als Widerlager, z.b. in Form von Bord- oder Randsteinen. Verbundpflaster ist durch die Verzahnung der Steine untereinander in der Lage, Lasten auf eine größere Fläche zu verteilen. n mit Verbundsteinen weisen eine höhere Stabilität (Widerstand gegen Verdrehen und Kippen) auf als Decken aus unverzahnten Steinen. Die Ränder von Verbundsteinflächen bilden systemabhängige Rand- und Abschlusssteine, i.d.r. ist eine zusätzliche seitliche Begrenzung nicht erforderlich. Besondere Effekte erzielt man durch Aufteilung der Flächen, die Art des Verbandes oder verschiedene Pflasterarten. Farbiges Betonsteinpflaster bietet außerdem weitere Möglichkeiten, optisch ansprechende und dauerhafte Flächenbefestigungen herzustellen. Markierungen, wie z.b. Parkstreifen oder Abgrenzungen Radweg/Fußweg, lassen sich einfach und ohne Stolperkante mit unterschiedlich gefärbten Pflastersteinen verwirklichen. Weitere Gestaltungsmöglichkeiten sind durch eine werkmäßige Oberflächenbearbeitung gegeben. Durch die große Auswahl an Betonsteinpflaster stehen für fast jede Anforderung mehrere Lösungen zur Verfügung. Bild : Abziehen des Pflasterbettes mit einer Brettlehre Fläche ( vor Kopf ) aus (Bild 4) fluchtgerecht, höhengleich im gewählten Muster oder im zugehörigen Verband mit gleichmäßiger Fugenbreite ( mm bis 5 mm) verlegt. Dies gilt auch bei Pflastersteinen mit angeformten Abstandshaltern. Hier ist auch das knirsche Verlegen, d.h. das Aneinanderstoßen von Stein und Abstandhalter, zu verhindern. Um einen geraden Fugenverlauf zu gewährleisten, können zur Kontrolle Schnüre im Abstand von 2 bis m gespannt werden; bei größerer Fläche sowohl längs als auch quer. Korrekturen der Lage und Rechtwinkligkeit lassen sich dadurch erreichen, dass ein Kantholz vor das Pflaster gelegt wird und die Steine auf der gesamten Breite zurückgeklopft werden. Dabei ist darauf zu achten, dass eine Fugenbreite von bis 5 mm eingehalten wird. Für ein genaues Arbeiten sind außerdem entsprechende Höhenmarkierungen erforderlich. Rationelles Verlegen Bei größeren Flächenbefestigungen kann der Einsatz von handbetriebenen Verlegegeräten lohnenswert sein. Während ein geübter Mann bis zu 40 m 2 pro Tag von Hand verlegen kann, liegt die Leistung bei Verwendung eines Verlegegerätes bis zu zehnmal höher (mit zwei Mann). Motorgetriebene Verlegema-

4 Oberflächenentwässerung Zur Vermeidung von Schäden muss Pfützenbildung auf der Pflasterfläche durch eine gute Regenwasserableitung vermieden werden. Das Längs- bzw. Quergefälle der soll mindestens 2,5 % betragen. Dieses Mindestgefälle gilt auch für alle anderen Schichten. Die Höhenlage des Pflasters richtet sich dabei häufig nach Zwangspunkten, wie Einfahrten, Eingangsstufen usw. und dem tiefstmöglichen Punkt des Wasserablaufs. Das gesammelte Oberflächenwasser wird in Rinnen mit ausreichendem Längsgefälle abgeführt. Solche Rinnen lassen sich mit Betonpflastersteinen herstellen; es können aber auch vorgefertigte Rinnen-, Graben- oder Muldensteine aus Beton verwendet werden, Bild 6. Bild 4: Verlegen von Verbundpflastersteinen vor Kopf schinen bringen eine noch wesentlich höhere Leistung. Durch neuentwickelte Klammern, für die keine spezielle Paketierung der Pflastersteine mehr erforderlich ist, sind die Maschinen heute nahezu universell einsetzbar. Bei größeren Flächen sollte man daher prüfen, ob es wirtschaftlicher ist, diese Flächen in Selbsthilfe zu befestigen, oder ob nicht besser eine Fachfirma die Arbeiten durchführt (Bild 5). Verfugen und Abrütteln Das Verfugen erfolgt kontinuierlich mit dem Verlegen der Pflastersteine, dabei wird das Fugenmaterial trocken bis zur vollständigen Füllung der Fuge eingefegt. Die fertige, trockene und saubere Pflasterfläche wird gleichmäßig vom Rand zur Mitte hin bis zur Standfestigkeit mit einem geeigneten Plattenrüttler gerüttelt. Abgesetztes Fugenmaterial wird nach dem Abrütteln und in der ersten Zeit der Nutzung immer wieder vollständig aufgefüllt. Bild 6: Rustikales Pflaster mit Rinnenausbildung zur Regenwasserableitung Technische Regelwerke Bild 5: Verlegegerät für Betonpflastersteine DIN 1196 Erd- und Grundbau; Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke; Ausgabe 2000 DIN 11 Verdingungsordnung für Bauleistungen; Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV); Verkehrswegebauarbeiten; n; Plattenbeläge, Einfassungen; Ausgabe Dezember

5 DIN 1500 Betonwerkstein; Begriffe, Anforderungen, Prüfung, Überwachung; Ausgabe April 1991 DIN 1501 Pflastersteine aus Beton; Ausgabe November 192 RStO 01 Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen; Ausgabe 2001 RLW 1999 Richtlinien für den ländlichen Wegebau; Ausgabe 1999 ZTV P-StB Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen 2000 und Richtlinien für den Bau von n und Plattenbelägen; Ausgabe 2000 ZTVE-StB 94 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Erdarbeiten im Straßenbau; Ergänzte Fassung 1997 ZTV LW 99 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Befestigung ländlicher Wege; Ausgabe 1999 Literaturhinweise Dauerhafte Verkehrsflächen mit Betonpflastersteinen; Bundesverband Deutsche Beton- und Fertigteilindustrie, Ausgabe 1997 Ablaufschema (vereinfacht) Betonpflasterfläche Auswahl der Steine Gestaltung nach optischen Gesichtspunkten Dicke nach Belastung Aufbau der Befestigung Abtrag von Mutterboden ja Anstehender Boden tragfähig und wenn erforderlich frostunempfindlich nein Untergrund profilieren und verdichten Verfügbare Aufbauhöhe zwischen vorhandenem Untergrund und geplanter Oberfläche... geringer als benötigt größer als benötigt Tragschicht ggf. Frostschutzschicht eben und profilgerecht einbauen und verdichten Oberfläche schließen Untergrund abtragen Randeinfassung herstellen Rastermaß des Pflasters beachten Pflasterbettung profilgerecht einbauen Zulage für Verdichtung berücksichtigen Pflaster verlegen Fugenausbildung und Fugenbreite mm bis 5 mm beachten Vollständig verfugen Fugenmaterial auf Bettung abstimmen Abrütteln trockene, saubere Fläche gegebenenfalls wiederholen 5

6 Bauberatung Zement Wir beraten Sie in allen Fragen der Betonanwendung Bauberatung Zement Bayern Rosenheimer Str. 1 g 1671 München Tel. 09/09490 Fax: bb_muenchen@bdzement.de Bauberatung Zement Bayern Rotterdamer Straße Nürnberg Tel. 0911/97-0 Fax: 97 bb_nuernberg@bdzement.de Bauberatung Zement Beckum Annastraße Beckum Tel / 7020 Fax: bb_beckum@bdzement.de Bauberatung Zement Düsseldorf Schadowstraße Düsseldorf Tel. 0211/5001 Fax: bb_duesseldorf@bdzement.de Bauberatung Zement Hamburg Immenhof Hamburg Tel. 040/22767 Fax: bb_hamburg@bdzement.de Bauberatung Zement Hannover Hannoversche Str Sehnde-Höver Tel. 0512/6015 Fax: bb_hannover@bdzement.de Bauberatung Zement Ost Luisenstraße Berlin-Mitte Tel. 00/ Fax: bb_berlin@bdzement.de Bauberatung Zement Ost Dohnanyistr Leipzig Tel. 041/ Fax: bb_leipzig@bdzement.de Bauberatung Zement Stuttgart Leonberger Straße Leonberg Tel / Fax: bb_stuttgart@bdzement.de Bauberatung Zement Wiesbaden Friedrich-Bergius-Str Wiesbaden Tel. 0611/ Fax: bb_wiesbaden@bdzement.de Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.v. Postfach Köln bdz@bdzement.de Unsere Beratung erfolgt unentgeltlich. Auskünfte, Ratschläge und Hinweise geben wir nach bestem Wissen. Wir haften hierfür auch für eine pflichtwidrige Unterlassung nur bei grobem Verschulden, es sei denn, eine Beratung wird im Einzelfall vom Empfänger unter Hinweis auf besondere Bedeutung schriftlich erbeten und erteilt. LB 9 BB Nürnberg / Dipl.-Ing. Thomas Bose 01.02/10 Es kommt drauf an, was man draus macht. 6