7. Pfraundorfer Informationstag

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1 7. Pfraundorfer Informationstag Anforderungen an ungebundene Gemische für den Straßenbau Dr. Ing. Bernhard Kling Fachabteilung Naturstein-Industrie Bayerischer Industrieverband Steine und Erden Leising, 30. Januar 2014 Anforderungen an ungebundene Gemische Übersicht Regelwerke Grundlegende Anforderungen Spezielle Merkmale Qualitätsoffensive FSS 1

2 Übersicht Regelwerke europäisch DIN EN DIN EN national TL Gestein-StB TL SoB-StB ZTV SoB-StB regional Ergänzende Bekanntmachungen der Obersten Baubehörde Übersicht Regelwerke Stand der europäischen Normung Norm Anwendungsbereich Datum DIN EN Gesteinskörnungen für Beton 2008 DIN EN Gesteinskönungen für Mörtel 2002 DIN EN Gesteinskörnungen für Asphalt 2002 DIN EN Gesteinskörnungen für ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische 2008 DIN EN Gesteinskörnungen für Wasserbausteine 2002 DIN EN Gesteinskörnungen für Gleisschotter 2003 DIN EN Ungebundene Gemische

3 Übersicht Regelwerke Nationale Anwendungsdokumente Technische Lieferbedingungen für Baustoffgemische und Böden für Schichten ohne Bindemittel im Straßenbau TL SoB-StB 04 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Herstellung von Schichten ohne Bindemittel im Straßenbau ZTV SoB-StB 04 Übersicht Regelwerke Regionale Einführungserlasse 3

4 Grundlegende Anforderungen Grundlegende Anforderung an Baustoffgemische für ungebundene Schichten des Straßenoberbaus: Eignung für die Herstellung von Schichten, die im eingebauten Zustand folgende Eigenschaften haben tragfähig wasserdurchlässig frostunempfindlich Grundlegende Anforderungen Definitionen aus der TL SoB-StB 04: Tragschicht ohne Bindemittel (ToB): Lastverteilende Schicht zwischen Decke bzw. Tragdeckschicht und Planum, die im verdichteten Zustand ausreichend tragfähig und wasserdurchlässig ist Frostschutzschicht (FSS): ToB, die Frostschäden im Oberbau vermeiden soll und aus frostunempfindlichen Baustoffgemischen und/oder Böden besteht Schottertragschicht (STS): ToB, die aus einem korngestuften Baustoffgemisch aus überwiegend gebrochenen Gesteinskörnungen besteht 4

5 Spezielle Merkmale: Tragfähigkeit Anforderungen an den Schlagzertrümmerungswert Grundsätzlich: SZ 26 /LA 30 SZ 30 möglich, wenn Verwendung von Rundkorn Positive Erfahrungen vorliegen bei FSS das Baustoffgemisch unterhalb der oberen 20 cm bei FSS nicht unmittelbare Unterlage der gebundenen Oberbauschicht Spezielle Merkmale: Tragfähigkeit Anforderungen an den Sieblinienbereich 5

6 Spezielle Merkmale: Tragfähigkeit Anforderungen an den Sieblinienbereich Spezielle Merkmale: Tragfähigkeit Anforderungen an den Sieblinienbereich 6

7 Spezielle Merkmale: Tragfähigkeit Anforderungen an den Sieblinienbereich SDV SDV-Bereich Toleranzbereich Spezielle Merkmale: Wasserdurchlässigkeit Anforderungen an den maximalen Feinanteil Anteil < 0,063 mm in M.-% Kategorie UF <5 UF 5 <3 UF 3 Überschreitung bei Anlieferung auf der Baustelle: max. 1% FSS: UF 3 gilt nur für Gemische, wenn Grundwasser bis in Höhe des Planums aufsteigen kann. STS: UF 3 gilt nur für Gemische 0/32 unter Betondecken der Bauklassen SV und I-III Aber keine Überschreitung gegenüber den Anforderungen der ZTV SoB-StB zulässig 7

8 Spezielle Merkmale: Wasserdurchlässigkeit Zusammenhang Wasserdurchlässigkeit Feinanteil 100,0 Wasserdurchlässigkeit nach Zertrümmerungsversuch in 10-5 m/s 10,0 1,0 y = 3,3248x + 18,194 R 2 = 0,0039 0,1 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Feinanteil in M.-% Ausgangsmaterial Quelle: Westiner, cbm TU München 8

9 Qualitätsoffensive FSS Qualitätsoffensive FSS Zusätzliche Anforderungen an die Gleichmäßigkeit des Baustoffgemisches Nachweis der ausreichenden Wasserdurchlässigkeit des Baustoffgemisches 9

10 Qualitätsoffensive FSS Gleichmäßigkeit des Baustoffgemisches: Angabe der typischen Korngrößenverteilung durch den Hersteller 100 Baustoffgemische für Frostschutzschichten 0/56 typische Kornverteilung max. zulässige Bandbreite für den Siebdurchgang ( = Anforderung) (obere 20 cm der Frostschutzschicht) 75 Siebdurchgang in M.-% ,125 0,25 1 0, ,6 8 11, ,4 31, Korngröße in mm Qualitätsoffensive FSS Gleichmäßigkeit des Baustoffgemisches: Zulässige Grenzabweichung: GT A 10 gem. DIN EN , Tab. 4 D = + 5% D/2 = + 10% 0,063-mm Sieb = + 3% 10

11 Qualitätsoffensive FSS Wasserdurchlässigkeit: Ermittlung am zertrümmerten Probenmaterial nach Deutsche-Bahn-Standard Einzuhaltende Grenzwerte der Feinanteile max. 5,0 % bei Kategorie UF 3 max. 7,0 % bei Kategorie UF 5 Qualitätsoffensive FSS Wasserdurchlässigkeit DBS DIN Anwendung Probenvorbereitung Anforderungswert Für alle Hersteller: Erstprüfung und alle 5 Jahre Zertrümmerung des Gemisches k f = 5 x 10-5 m/s Nur für die ABDNB 1 x im Jahr Keine Zertrümmerung des Gemisches k f = 1 x 10-5 m/s Erfahrungswert: DBS ergibt ca. 10-fach geringere Durchlässigkeiten als bei bisheriger DIN Quelle: Gahm, LGA, Vortrag Natursteintag

12 Praktische Umsetzung Ergebnisse des ersten Prüfdurchgangs 2010/2011 Baustoffgemische nach TL SoB-StB welche die Anforderung an Wasserdurchlässigkeit in Bayern nicht erfüllen Anteil in % Gesamt (351 Werke) "Kristallin" Sedimentite Kies RC-Baustoffe Quelle: Hechtl, OBB, Vortrag Natursteintag 2011 Praktische Umsetzung Ergebnisse des ersten Prüfdurchgangs 2010/2011 Baustoffgemische nach TL SoB-StB welche die Anforderung an Wasserdurchlässigkeit in Bayern nicht erfüllen Anteil in % Diabas+Basalt Granit Carbonat Jura-Kalkstein Muschelkalk Carbonat+NS Kies-Quartär Kies-Tertiär Quelle: Hechtl, OBB, Vortrag Natursteintag

13 Praktische Umsetzung Maßnahmen der Produzenten Selektive Gewinnung Anpassung in der Aufbereitung Zugabe von Natursand (Angabe von Herkunft und Anteil im Sortenverzeichnis erforderlich) Praktische Umsetzung Mögliche Konsequenzen: Verwendung sandarmer Gemische Neigung zur Entmischung Höherer Porenraum im eingebauten Zustand Schwere Verdichtbarkeit / Geringe Tragfähigkeit 13

14 Praktische Umsetzung Verantwortungskette Baustoffproduzent Bauunternehmen Bauverwaltung Bereitstellung des Baustoffgemisches Einbau des Baustoffgemisches Kontrollfunktion Praktische Umsetzung Kontrollmaßnahmen Nachweis der Güteüberwachung des Baustoffgemisches (Kennzeichnung des Lieferscheins) Rückstellen von Proben des angelieferten, nicht eingebauten Baustoffgemisches Wasserdurchlässigkeit bei Kontrollprüfung: k 10 >1 * 10-5 m/s Information der Bauverwaltung über Schadensfälle / Probleme von Materialien an den Fremdüberwacher 14

15 Praktische Umsetzung Maßnahmen auf der Baustelle Kontrollprüfung der Infiltration Wasserdurchlässigkeit in situ auf der Baustelle Erfahrungssammlung 2011 Infiltrometer Infiltrometer Quelle: Gahm, LGA, Vortrag Natursteintag 2011 Praktische Umsetzung Wasserdurchlässigkeit vs. Verarbeitbarkeit Verminderung des Anteils < 2 mm im Baustoffgemisch Anhebung der Oberfläche hinter der Walze Auflockerung im oberen Bereich Abstimmung der Merkmale des Baustoffgemisches auf Einbauverfahren Eigenschaften sind im eingebauten Zustand zu gewährleisten! 15

16 Ausblick Beispiel: Qualitätsoffensive Asphalt Arbeitsgruppe Einbauqualität Asphalt Analyse der Einbauprozesse Verbesserungsvorschläge in der praktischen Bauabwicklung Erfahrungssammlung Sensibilisierung anhand von Beispielen Check-Karten als Hilfsmittel für die tägliche Arbeit 16