Schichtenverbund Nähte

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1 Walze Schichtenverbund Nähte Anschlüsse Randausbildung LEITFADEN Walze

2 Schichtenverbund, Nähte, Anschlüsse und Randausbildung Volker Schäfer Leitfaden Seite Allgemeines Begriffe Zusammenhänge Schichtenverbund Grundsätze Grundlagen Vorbereiten der Unterlage Auswahl und Dosierung der Bindemittel Ansprühen der Unterlage Einbau und Verdichtung Nähte Grundsätze Einbau heiß an heiß Einbau heiß an kalt Einbauen und Verdichten Besonderheiten bei Quernähten (Arbeitsnähte) Anschlüsse (Fugen) Grundsätze Beschaffenheit der Fugenflanken Fugenverguß Schmelzbare Fugenbänder Randausbildung

3 Schichtenverbund, Nähte, Anschlüsse und Randausbildung Volker Schäfer Anhang Seite Literaturverzeichnis DAV- und DAI-Veröffentlichungen Veröffentlichungen des DAV Veröffentlichungen des DAI Forschungskurzberichte

4 Herausgeber: Deutscher Asphaltverband e.v. Schieffelingsweg Bonn Fax DAV@Asphalt.de Internet Verfasser: Dipl.-Ing. Volker Schäfer, Brake Satz, Layout und Grafik: Elke Schlüter Werbeagentur Buschkauler Weg Alfter Fax Druck: Rautenberg multipress Verlag KG Kasinostraße Troisdorf Fax Mai 2001

5 1 SEITE 1. Allgemeines Verkehrsflächen aus Asphalt werden aus Schichten und/oder Lagen übereinander sowie Bahnen nebeneinander hergestellt. Die Schichten und/ oder Lagen sowie Bahnen müssen dabei zu einem kompakten Baukörper verbunden werden. Unerläßliche Voraussetzungen für eine lange Nutzungsdauer, für Verkehrssicherheit und Fahrkomfort der Straße sind ein vollflächiger Schichtenverbund, einwandfrei hergestellte Nähte und Anschlüsse sowie eine sorgfältige Randausbildung. Ihre fachgerechte Herstellung setzt Erfahrung und Sorgfalt bei der Bauausführung voraus. Mit diesem Leitfaden sollen Hinweise und Hilfestellungen sowohl für den Neubau als auch für die Erhaltung von Verkehrsflächen aus Asphalt gegeben werden. Schichten und Bahnen müssen zu einem kompakten fugenlosen Baukörper verbunden werden

6 SEITE 2 Allgemeines 1.1 Begriffe Schichtenverbund ist die Verbindung zwischen den einzelnen Schichten bzw. Lagen der Verkehrsflächenbefestigung. Er besteht aus Verzahnung und Verklebung und verhindert die Bewegungen zwischen den einzelnen Schichten bei Beanspruchungen aus Klima und Verkehr. Durch einen vollflächigen und dauerhaften Schichtenverbund ist sichergestellt, dass das Schichten-/Lagenpaket als Ganzes die Beanspruchungen schadlos aufnehmen und auf den Unterbau bzw. Untergrund übertragen kann. Er ist damit eine wichtige Voraussetzung für eine lange Nutzungsdauer einer Verkehrsflächenbefestigung. Nähte sind die Kontaktflächen, die beim bahnenweisen Einbau von Asphaltmischgut mit vergleichbaren Eigenschaften nebeneinander (Längsnähte) sowie bei längeren Arbeitsunterbrechungen hintereinander (Quernähte) entstehen. Anschlüsse sind Kontaktflächen zwischen Mischgutarten mit unterschiedlichen Eigenschaften (z. B. Walzasphalt/Gußasphalt), zwischen Asphaltschichten bzw. -lagen und Einbauten (z. B. Bordsteine, Pflaster o. ä.). Anschlüsse werden in Deckschichten als Fugen ausgebildet. Randausbildung ist die Herstellung, Formgebung und Verdichtung der freien Ränder sämtlicher Asphaltschichten sowie deren Abdichtung.

7 3 SEITE 1.2 Zusammenhänge Schichtenverbund, Nähte, Anschlüsse und Randausbildungen beeinflussen sich gegenseitig und müssen daher immer im Zusammenhang gesehen werden. Begründung: Temperaturbedingtes Schrumpfen will die abkühlende Asphaltschicht in Längs- und Querrichtung verkürzen. Die dabei zwangsläufig entstehenden Zugspannungen sind über die gesamte Fläche verteilt und werden durch Relaxation (Entspannung durch innere Fließvorgänge) des Bitumens je nach Temperatur langsamer oder schneller abgebaut. Schichtenverbund verringert das Schrumpfen; Nähte und Anschlüsse werden dadurch erheblich weniger beansprucht. Bei fehlendem Schichtenverbund können sich die abkühlenden Asphaltschichten ungehindert verkürzen. Die Folge sind starke Abreißkräfte an Nähten und Anschlüssen. Nähte und als Fugen ausgebildete Anschlüsse können sich öffnen und undicht werden. Wasser, Tausalzlösung und Schmutz können eindringen, die Deckschicht unterwandern und zum Entstehen sichelförmiger Risse beitragen. Durch eine Abdichtung des freien hochliegenden Fahrbahnrandes wird sichergestellt, dass von der Seite her kein Wasser in die Asphaltschichten eindringen kann und so zu weiteren Schadensbildern z. B. dem Ablösen des Bindemittels von den Mineralstoffen (Stripping- Effekt) führen kann. Offene Naht mit Rißbildung als Folge von Einbaufehlern Rißbildung durch Verlust des Schichtenverbundes als Folge eines fehlerhaften Anschlusses

8 SEITE 4 2. Schichtenverbund Ungenügender Schichtenverbund im Randbereich einer Asphaltbefestigung 2.1 Grundsätze Schichtenverbund ist die Verbindung zwischen den einzelnen Schichten bzw. Lagen der Verkehrsflächenbefestigung. Er besteht aus Verzahnung und Verklebung und soll Bewegungen zwischen den einzelnen Schichten bei Beanspruchungen aus Klima und Verkehr verhindern. Durch einen vollflächigen und dauerhaften Schichtenverbund ist sichergestellt, dass das Schichten-/Lagenpaket als Ganzes die Beanspruchungen aus der Verkehrsbelastung schadlos aufnehmen und auf den Unterbau bzw. Untergrund übertragen kann. Verschmutzungen der Unterlage verhindern den Schichtenverbund und verursachen hohe Kosten für die Reinigung 2.2 Grundlagen Der Verbund zwischen Asphaltmischgut und einer darunterliegenden Asphaltschicht besteht aus Verzahnung und Verklebung. Die Verzahnung wird beeinflußt durch die Rauheit der Unterlage, die Mischgutzusammensetzung der zu verbindenden Schichten, die Einbautechnik (z. B. Einbau heiß auf heiß) und die Walzverdichtung, und die Temperatur der Unterlage sowie des Mischgutes. Die Verklebung wird begünstigt durch die Verwendung von Mischgut mit klebfähigen Bindemittelfilmen, eine ausreichend hohe Einbautemperatur zur Verschmelzung der Bindemittelfilme (Unterlage, Mischgut), das Zusammenpressen von Unterlage und Mischgut beim Einbau und der Walzverdichtung, das gleichmäßige Ansprühen der Unterlage mit einem bitumenhaltigen Bindemittel in der für den Verwendungszweck erforderlichen Art und Menge und das Verhindern oder Beseitigen von Stoffen, die ein Verkleben verhindern.

9 5 SEITE 2.3 Vorbereiten der Unterlage Ein guter Schichtenverbund setzt voraus, daß die Unterlage geeignet ist. Die Eignung ist durch optische Beurteilung der Unterlage festzustellen, wobei auf folgende Merkmale besonders zu achten ist: Gleichmäßigkeit der Oberfläche, Fehlstellen in Form von Nesterbildung, Mörtelanreicherungen, Ausmagerungen, Beschädigungen, Flickstellen, offene Fugen und Risse, Rauheit und Porosität, trennende Stoffe z. B. Staub, Schmutz, Wasser, Reste von Trennmitteln, gefräste Oberflächen z. B. Tiefe und Abstand der Frässpuren sowie loses Material, Markierungen. Sofern die Unterlage nicht geeignet ist, sind besondere Maßnahmen vorzusehen. Die Feststellungen bei der Beurteilung sind dabei Grundlage für Art und Umfang der weiteren Maßnahmen (z. B. Reinigung, Ausbessern, Ansprühen). Falls erforderlich, ist die Unterlage von Schmutz und losen Bestandteilen zu reinigen. In der Regel ist die Oberfläche mit Saugkehrmaschinen und/oder Druckluft zu reinigen. Bei starker Verschmutzung (z. B. mit bindigen Böden) kann auch eine mehrmalige Reinigung oder eine Reinigung mit Wasserstrahl erforderlich werden, um auch die oberflächig zugänglichen Poren zu reinigen. Insbesondere sind mit Mineralöl verschmutzte Flächen zu reinigen. Reinigung der Unterlage mit einem Vorbau- Kehrbesen

10 SEITE 6 Schichtenverbund Wenn eine Reinigung mit Wasserstrahl nicht zu vermeiden ist, ist das Abkehren oder Absaugen des Wassers und genügend Zeit zum Austrocknen der so gereinigten Unterlage vorzusehen. In besonderen Fällen kann der Einbaubereich mit geeigneten Heißluft- oder Wärmestrahlgeräten getrocknet werden. Geräte mit offener Flamme sind nur ausnahmsweise vorzusehen. Markierungen aus Farbe oder Plastikmassen können überbaut werden, wenn ein Verbund mit der neuen Schicht gewährleistet ist. Markierungen aus Folien sind vor dem Aufbringen der nächsten Schicht zu entfernen. Zeigen Bereiche der Unterlage nicht standfeste Schichten, überfettete Flickstellen, Schlaglöcher, größere Unebenheiten oder offene Fugen und Risse, so dass ein sicherer Schichtenverbund auch durch Ansprühen nicht vollflächig zu gewährleisten ist, so sind diese Bereiche gemäß den ZTV BEA-StB auszubessern. Ziel der Sanierung muß das Sicherstellen einer möglichst gleichmäßigen Oberfläche der Unterlage sein. Ein Ansprühen der Unterlage ist erforderlich bei Ausmagerungen, gefräster Oberfläche, Verstaubung, oder bei mangelnder Klebfähigkeit des vorhandenen Bindemittelfilms.

11 7 SEITE 2.4 Auswahl und Dosierung der Bindemittel Die Bindemittel zum Ansprühen müssen fein versprühbar (dünnflüssig) sein und über ein gutes Haftverhalten verfügen. In bestimmten Anwendungsfällen sollten sie zusätzlich ein Durchdringen von Reststaub und ein Aktivieren des vorhandenen Bindemittels der Unterlage ermöglichen. Zum Ansprühen werden lösemittelund weichmacherfreie polymermodifizierte Bitumenemulsionen PmOB ArtC U60K (gemäß TL PmOB) sowie lösemittelfreie Bitumenemulsionen U60K und lösemittelhaltige Bitumenemulsionen, Haftkleber HK (jeweils gemäß DIN 1995/Teil 3) eingesetzt. Das Ausgangsbindemittel einer polymermodifizierten Bitumenemulsion PmOB ArtC U60K ist bei der Sorte C1 in der Regel ein PmB 80, bei der Sorte C2 ein PmB 45, während es bei der Bitumenemulsion U60K oder dem Haftkleber ein 160/220 (alt B 200) ist. Somit paßt die Sorte C2 der PmOB ArtC U60K auch besser zu den Bindemitteln, die in Asphaltschichten der oberen Bauklassen eingesetzt werden sollten. Für die Bauklassen SV, I bis III wird der Einsatz einer polymermodifizierten Bitumenemulsion, PmOB ArtC U60K, gemäß der Tabelle 1 empfohlen. Dies wird künftig neben allen Bundesautobahnen und Bundesstraßen auch nahezu alle Landesstraßen betreffen, da diese bereits 1995 aufgrund ihrer durchschnittlichen Schwerverkehrsbelastung in die Bauklasse III einzuordnen waren. SV, I-III Für die Bauklassen IV bis VI empfiehlt sich gemäß der Tabelle 2 der Einsatz einer Bitumenemulsion U60K sowie bei Unterlagen mit geschlossener Oberfläche einer lösemittelhaltigen Bitumenemulsion (Haftkleber) HK. Die Verwendung von Haftkleber empfiehlt sich auch bei Reststaub auf der Oberfläche. IV VI

12 SEITE 8 Schichtenverbund 2.5 Ansprühen der Unterlage Richtig dosierter Bindemittelfilm als Voraussetzung für einen guten Schichtenverbund Bitumenemulsionen mit einem Bindemittelgehalt von 70 % sollten wegen ihrer hohen Viskosität, ihres hohen Bindemittelgehaltes und der schlechten Dosierfähigkeit bei geringen Mengen grundsätzlich nicht zum Ansprühen verwendet werden. Das Ansprühen ist wegen der damit zu erzielenden Gleichmäßigkeit und der genaueren Einhaltung der Ansprühen der Unterlage: nicht so! Die Dosierung der Bindmittel in den Tabellen 1 und 2 erfolgt in Abhängigkeit von der Rauheit und Porosität der Unterlage, der Mörtelmenge an der Oberfläche der Unterlage sowie dem Bindemittelgehalt und der Mörtelmenge des neuen Mischgutes. Dosierungen über die Spannen der Tabellen 1 und 2 hinaus können zu ungünstigem Verformungsverhalten führen. Rauhe Unterlagen erfordern größere Bindemittelmengen beim Ansprühen Zu viel Bindemittel wirkt später als Gleitschicht zwischen den Schichten

13 9 SEITE vorgegebenen Dosierung bevorzugt mit einer Spritzrampe durchzuführen. Handgeführte Spritzgeräte sind nur in Ausnahmefällen einzusetzen. Hierbei ist besonders auf die Gleichmäßigkeit des Bindemittelfilms auf der Unterlage, insbesondere in Randbereichen, zu achten. Angrenzende Zonen sind bei Bedarf durch Schutzschild oder Abdecken zu schützen (dies gilt besonders für Bordsteine und Abflußrinnen). Die angesprühten Flächen sind vom Verkehr freizuhalten. Der Baustellenablauf ist so zu disponieren, dass die Wirkung des Ansprühens nicht durch Befahren, Verschmutzung und Niederschläge beeinträchtigt wird. Randeinfassungen sollten durch geeignete Maßnahmen geschützt werden Ansprühen der Unterlage mit einem Rampenspritzgerät Auch kleinere Geräte sind zum Ansprühen der Unterlage geeignet

14 SEITE 10 Schichtenverbund Tabelle 1: Dosierung in Abhängigkeit von der Unterlage in den Bauklassen SV, I bis III [g/m 2 ] Art und Beschaffenheit der Unterlage ABi ATS f gf o/a f gf o/a aufzubringende Schicht ATS ABi SMA PmOB ArtC U60K PmOB ArtC U60K x 150 bis bis 350 PmOB ArtC U60K PmOB ArtC U60K x 250 bis bis 350 PmOB ArtC U60K PmOB ArtC U60K x 300 bis bis 500 x PmOB ArtC U60K 150 bis 250 PmOB ArtC U60K PmOB ArtC U60K 250 bis bis 350 PmOB ArtC U60K PmOB ArtC U60K 300 bis bis 350 ATS = Asphalttragschicht ABI = Asphaltbinderschicht AB = Asphaltbeton SMA = Splittmastixasphalt f = frisch gf = gefräst o/a = sehr offenporig oder ausgemagert bzw. Kornausbruch s = staubig x = sind objektbezogen zu betrachten = sollte nicht vorkommen Die Zahlen geben die Bitumenemulsionsmenge in g/m 2 an. Zwischen Ansprühen und Einbau ist eine ausreichende Zeit anzusetzen, damit die angesprühten Flächen entsprechend abtrocknen können. Dies gilt natürlich nicht für den Einsatz von Fertigern mit eingebauter Vorrichtung zum Ansprühen der Unterlage. Hier gelten andere Abhängigkeiten, die an dieser Stelle nicht beschrieben werden. 2.6 Einbau und Verdichtung Die Fertiger sollten eine möglichst hohe und gleichmäßige Vorverdichtungsleistung über die gesamte Einbaubreite haben. Auch bei hoher Vorverdichtung durch die Einbaubohle kann aber auf die Walzverdichtung nicht verzichtet werden.

15 11 SEITE Tabelle 2: Dosierung in Abhängigkeit von der Unterlage in den Bauklassen IV bis VI [g/m 2 ] aufzubringende Schicht ATS ABi AB SMA f U60K U60K U60K HK x 150 bis bis bis bis 300 Art und Beschaffenheit der Unterlage ABi ATS gf o/a s f gf o/a U60K U60K U60K HK x 250 bis bis bis bis 300 U60K U60K U60K x 300 bis bis bis 350 HK HK x 200 bis bis 300 x x U60K HK U60K HK 150 bis bis bis bis 250 x U60K U60K HK U60K HK 250 bis bis bis bis bis 350 x x U60K U60K 300 bis bis 350 s x x HK HK 200 bis bis 300 Bei Verstellbohlen müssen die Verteilerschnecken so weit verlängert werden, daß eine Entmischung verhindert wird und die gleichmäßige Mischgutverteilung bis in die Randzonen der Einbaubohle sichergestellt ist. Die Verdichtung mit ausreichend schweren Walzen muß unmittelbar hinter dem Fertiger, spätestens jedoch bei Schichttemperaturen von 125 O C, einsetzen. Der erste Walzübergang sollte möglichst nur statisch erfolgen.

16 SEITE 12 Schichtenverbund Bei Schichtdicken zwischen 2,5 und 4 cm ist die Vibrationsverdichtung vorsichtig einzusetzen, um ein Ablösen der Schicht von der Unterlage und Kornzertrümmerungen zu vermeiden. Bei Schichtdicken kleiner als 2,5 cm sollte die gesamte Verdichtung nur mit statisch wirkenden Walzen erfolgen. Schiebt das Mischgut beim Walzen, ist der Walzvorgang zu unterbrechen, damit der Schichtenverbund nicht gefährdet wird. Es ist dann abzuwarten, bis die Mischguttemperatur ein Walzen ohne Schieben zuläßt. Walzen bis unmittelbar hinter den Fertiger Bei Temperaturen unter 100 O C ist eine Vibrationsverdichtung auszuschließen. Bei Schichtdicken größer als 4 cm ist die Vibrationsverdichtung in der Regel unproblematisch. Für die Beurteilung des Schichtenverbundes sind zur Zeit der Abscherversuch Schichtenverbund nach Leutner und der Schichtenverbund (Haftzugfestigkeit) nach Herion (ZTV BEA-StB) in der Erprobung.

17 13 SEITE 3. Nähte! 3.1 Grundsätze Nähte sind die Kontaktflächen, die beim bahnenweisen Einbau von Asphaltmischgut mit vergleichbaren Eigenschaften nebeneinander (Längsnähte) sowie bei längeren Arbeitsunterbrechungen hintereinander (Quernähte) enstehen. Günstig wirken: rauhe Kontaktfläche ausreichend dicke Bindemittelfilme (auf der Kontaktfläche und im Mischgut) Beschichtungen aus bindemittelreichen Massen Beim Einbau heiß an heiß ist folgendes zu beachten: Die Fertiger müssen in möglichst geringem Abstand fahren, damit der Einbau heiß an heiß sichergestellt ist. Gestaffelter Einbau auf einer Autobahn mit drei Fertigern 3.2 Einbau heiß an heiß Die besten Voraussetzungen für gute Nähte bietet der Einbau heiß an heiß mit zwei oder mehr gestaffelt eingesetzten Fertigern: gute Verzahnung zuverlässige Verklebung Auf Verkehrsflächen mit Dachprofil bleibt bei der Walzverdichtung beidseitig in der Naht je ein Streifen von etwa 15 cm Breite zunächst unverdichtet. Dieser Nahtbereich wird unmittelbar danach gemeinsam gewalzt. Auf diese Weise wird eine intensive und dichte Verbindung der beiden Bahnen erzwungen.

18 SEITE 14 Nähte 3.3 Einbau heiß an kalt Auf Verkehrsflächen mit einseitiger Querneigung werden die einzelnen Walzgänge (Walzbahnen) über die gesamte Einbaubreite von unten nach oben versetzt. Beim Einbau heiß an kalt muß man durch Vorbereiten der Kontaktfläche und geeignete Einbautechnik versuchen, der mit dem Einbau heiß an heiß erzielbaren Nahtqualität möglichst nahe zu kommen. Verdichten der Naht beim Dachprofil heiß an heiß Fertiger 2 Fertiger 1 Kontaktfläche Anordnung und konstruktive Gestaltung: Längsnähte der einzelnen Schichten sollten niemals übereinander angeordnet werden, sondern sind um mindestens 10 cm zu versetzen (um eine mögliche Querschnittschwächung zu vermeiden). Einbau- und Walzschema beim Einbau heiß an heiß (Dachprofil) je etwa 15 cm Zur Verzahnung der Bahnen soll die Kontaktfläche nicht glatt, sondern möglichst rauh sein. Herstellen: Die Kontaktfläche kann durch Formen und Verdichten beim Einbau oder durch Abkanten nach dem Einbau der ersten Bahn hergestellt werden.

19 15 SEITE Neigung der Kontaktfläche: möglichst nicht senkrecht (Mischgut der Anschlußbahn gelangt nicht in ausreichender Menge in die untere Ecke) aber auch nicht zu flach (Mischgut der Anschlußbahn kann beim Walzen nach unten abgleiten) am besten etwa 70 bis 80 Grad Formen: Fertiger mit Kantenschrägformer (insbesondere bei dicken Schichten) Walze mit Kantenrolle Abkanten: Abdrücken im warmen Zustand (rauhe Kontaktfläche (+), keine Verschmutzung (+). Beim ersten Walzgang an der Längsnaht, wird diese von einer Kantenandrückrolle angedrückt. Dabei sollte die Kantenandrückrolle an der vorderen Bandage der Walze angebracht sein, so dass durch ein Walzen im Hundegang, falls vorhanden, mit der hinteren, über die Kante leicht hinausragenden Bandage die Oberseite der Kante nachgebügelt werden kann. Abfräsen nach Erkalten (rauhe (+), aber senkrechte ( ) Kontaktfläche) Abschneiden nach Erkalten (glatte Kontaktfläche ( ),Verschmutzung des Naht- und Fahrbahnbereichs durch Schneidschlamm ( ), deshalb nur in unvermeidlichen Ausnahmefällen anwenden (+) = Vorteil; ( ) = Nachteil Formen der Außenkante einer Einbaubahn mit einem Kantenschrägformer an der Einbaubohle des Fertigers

20 SEITE 16 Nähte Bei Deckschichten müssen abgekantet werden: Randbereiche mit zu geringer Einbaudicke Entmischungserscheinungen Walze mit Kantenandrückrolle Der abzukantende Bereich wird mit Hilfe eines Richtscheits ermittelt, mit Kreide markiert (Schnurschlag) und muß alle Fehlstellen erfassen. Aus arbeitstechnischen Gründen wird das Abkanten geradlinig und parallel zur Einbauachse vorgenommen. Die neue Kante darf nicht über der Naht der Unterlage liegen. In Überfahrungsbereichen ist die Kante bis zum Einbau der Anschlußbahn durch geeignete Maßnahmen vor Beschädigungen zu schützen (z. B. Bohlen, Liegenlassen abgetrennter Streifen). Abdrücken des noch warmen Randbereichs mit schräggestelltem Quetschrad ergibt abgeschrägte, rauhe Kontaktflächen ohne Verschmutzung

21 17 SEITE Vorbehandeln der Kontaktfläche: Um günstige Voraussetzungen für eine gute Naht zu schaffen, ist die Kontaktfläche wie folgt zu behandeln: Gründlich reinigen, soweit erforderderlich (neben der Kante auch den angrenzenden Bereich der Unterlage) Anspritzen oder mit dafür geeigneten bitumenhaltigen Massen beschichten (u. a. bei Deckschichten). Die Nahtflanke ist in allen Schichten der Asphaltbefestigung mit Bitumen oder bitumenhaltigem Bindemittel in ausreichender Menge vollflächig heiß anzuspritzen. Mit dem Anspritzen oder Anstreichen soll eine dicke Bindemittelschicht erzeugt werden. Bereits 1991 hat Arand an Probekörpern aus einer Versuchstrecke auf der Bundesstraße 241 im Oberharz das Verhalten von Nähten in Asphaltdeckschichten bei Kälte untersucht. In einem Vergleich zwischen einem Straßenbaubitumen der Sorte B 200 und einem speziellen polymermodifizierten Bindemittel für Nahtbehandlungen wurde nachgewiesen, dass die Bindemittelart den größten Einfluß auf das Tieftemperaturverhalten der Naht in einer Asphaltdeckschicht hat. Demnach sollte also die aufzubringende Masse bei Deckschichten mit 4 cm Einbaudicke ca. 200 g/m laufender Nahtflanke betragen. Bei anderen Schichtdicken ist die aufzubringende Menge entsprechend anzupassen. Als Bindemittel sind wegen der besseren Klebkraft und Kälteflexibilität vorzugsweise spezielle polymermodifizierte Heißbitumen zu verwenden. Gefräster Randbereich (oben) und geschnittener Randbereich einer Längsnaht Nach Einbau durch Fertiger Abzukantender Randbereich für die Längsnaht

22 SEITE 18 Nähte Gleichmäßiger Bindemittelauftrag an der Nahtflanke Maschinelles Auftragen des heißen Bindemittels an die Nahtflanke Mittlerweile gibt es auch hierfür spezielle kaltverarbeitbare bitumenhaltige Massen auf der Basis von polymermodifiziertem Straßenbaubitumen, die ebenfalls maschinell auf die Nahtflanke aufgetragen werden können. Bitumenemulsionen und andere kaltverarbeitbare Bindemittel sind zum Anspritzen der Nahtflanken nicht geeignet. Nach einem Abkanten der Nahtflanke muß gegebenenfalls auch die Unterlage im Nahtbereich mit bitumenhaltigem Bindemittel angespritzt werden.

23 19 SEITE Maschinelles Auftragen plastischer Bitumenmasse auf die Nahtflanke Auftragen des Bindemittels an die Nahtflanke mit einem entsprechend ausgerüsteten Fahrzeug Es ist darauf zu achten, daß bei Deckschichten die Oberfläche der ersten Bahn im Nahtbereich nicht mit Bindemittel verunreinigt wird. Der Einsatz von Heizgeräten zum Aufheizen des Nahtbereichs der ersten Bahn hat sich wegen der Gefahr der thermischen Überbeanspruchung des Bindemittels nicht bewährt. Die Nahtflanken von Tagesabschlüssen (Quernähte) werden in der Regel wie Längsnähte ausgeführt. Bindemittel an der Nahtflanke

24 SEITE 20 Nähte 3.4 Einbauen und Verdichten Fertige Decke Fertiger Die Anschlußbahn wird mit geringer Überlappung (2 bis 3 cm) und unter Beachtung des Walzverdichtungsmaßes! eingebaut. Dabei ist zu beachten: Eine unzureichende oder fehlende Überlappung würde zu einem Mischgutdefizit im Nahtbereich führen. Die Folgen wären mangelhafte Verdichtung und Nahtschäden. Bei zu breiter Überlappung würde der Fertiger auf der bereits verdichteten ersten Bahn aufreiten. Die Folgen wären Splittzertrümmerung im Überlappungsbereich und unzureichende Verdichtung im Nahtbereich. Vor Beginn der Walzverdichtung muß das überlappende Mischgut in den Bereich der Anschlußbahn zurückgeschoben werden etwa 15 cm Walzverdichtung: Variante 1 Fertige Decke cm Fertiger Für die Walzverdichtung gibt es zwei Varianten: Walzverdichtung: Variante 2

25 21 SEITE Vorteil: höhengleiche Naht ist sichergestellt. Nachteile: 1. Bahn wird als Arbeitsfläche benötigt und steht dem Verkehr nicht zur Verfügung. Mischgut der 2. Bahn kann von der Naht weggedrückt werden. Variante 1 ggf. Spritzschutz zurückschieben Walze bitumenhaltige Masse Überlappung (2 3 cm) nach Einbau durch Fertiger erster Arbeitsgang der Walze Herstellen der Naht Vorteile: keine Verkehrsbehinderung auf der ersten Bahn. hoher Kontaktdruck und gute Verdichtung im Nahtbereich. Nachteil: höhengleiche Naht nur erzielbar, wenn Mischgut beim 4. Walzgang noch ausreichend heiß ist. Variante 2 letzter Arbeitsgang der Walze, wenn fertige Schicht nicht befahrbar Arbeitsgang der Walze, wenn fertige Schicht nicht befahrbar Walze Walze Walzübergänge mit Vibration im Nahtbereich sind problematisch, weil dabei die erkaltete erste Bahn beschädigt werden kann. 1. Variante 2. Variante

26 SEITE 22 Nähte Einbaurichtung Richtscheit verbleibt wird entfernt Mischgutkeil als Rampe Herstellen einer Arbeitsnaht Zum Weiterbau vorbereitete Arbeitsnaht Herstellen eines Anschlusses an eine Deckschicht. 3.5 Besonderheiten bei Quernähten (Arbeitsnähten) Bei jeder längeren Arbeitsunterbrechung ist wie folgt zu verfahren: Fertiger ausfahren Mischgut im Bereich unzureichender Einbaudicke mit geradliniger Begrenzung ausbauen Rampe aus Restmischgut herstellen Gesamtfläche einschließlich Rampe mit Walzen verdichten Vor Wiederbeginn des Einbaus: Rampe durch Abfräsen entfernen Rampen- u. Kontaktfläche säubern Behandlung der Kontaktfläche, Ansprühen der Rampenfläche, Einbau und Verdichtung wie im Abschnitt 3.3 beschrieben.

27 23 SEITE 4. Anschlüsse (Fugen)! 4.1 Grundsätze Anschlüsse von Asphaltdeckschichten an Baukörper, Einbauten und Schichten mit nicht vergleichbaren Eigenschaften sind als Fuge auszubilden. Dies ist der Fall bei Anschlüssen von Asphaltdeckschichten aus Walzasphalt an Gußasphalt Gußasphalt an Walzasphalt sowie bei Anschlüssen an Rinnen (Beton, Pflaster) Bordsteine (Beton, Naturstein) Betondecken Mauern Einbauten Außerdem sind Anschlüsse grundsätzlich als Fuge auszubilden bei Gußasphalt an Gußasphalt Kleinflächen (siehe DAV- Leitfaden Aufgrabungen ) Fugen können durch Ausbilden und Vergießen oder durch schmelzbare Fugenbänder hergestellt werden. Anschluß einer Deckschicht aus Splittmastixasphalt an einen Gußasphaltstreifen vor einer Brücke Vergossene Fuge an einem Bordstein im Brückenbereich Anschlüsse, z. B. an Bordsteine, sind als Fuge auszubilden

28 SEITE 24 Anschlüsse (Fugen) 4.2 Beschaffenheit der Fugenflanken Die Fugenflanken sind senkrecht herzustellen, dürfen glatt oder rauh sein, müssen aber sauber und trocken sein. 4.3 Fugenverguß Der Fugenraum kann hergestellt werden durch: Aussparen mit einer Einlage (z. B. Flacheisen), wenn diese nach dem Einbau und gegebenenfalls Walzen wieder entfernt werden kann. Schneiden oder Fräsen nach Erkalten des angeschlossenen Mischgutes, sofern dies arbeitstechnisch möglich ist. Zu einer zuverlässigen Fugenabdichtung mittels Fugenverguß gehören folgende Arbeiten: Entfernen jeglichen Schmutzes, z. B. mittels rotierender Stahldrahtbürste und anschließendem Ausblasen mit Druckluft. Trocknen des Fugenraums, z.b. mit Heißluftgeräten. Vollflächiges Auftragen des Voranstrichmittels auf die sauberen, trockenen Fugenflanken, zweckmässig mit einem Pinsel. Das Voranstrichmittel muß auf die vorgesehene Vergußmasse abgestimmt sein. Abwarten, bis der Voranstrich vollständig durchgetrocknet ist (Trokkenzeit je nach Witterung 2 bis 6 Stunden). Erhitzen der Fugenvergußmasse in indirekt beheizten Kochern mit Rührwerkseinrichtung. Vergießen mit Vergußlanze oder bei geringem Arbeitsumfang mit Vergießkannen.

29 25 SEITE! Beim Vergießen ist zu beachten: Vergießen der Fuge mit Lanze einer fahrbaren Vergußmaschine oder mit Vergießkanne nach Voranstrich Bei warmer Witterung muß die Oberkante des endgültigen Spiegels der erkalteten Vergußmasse in gleicher Höhe mit der angrenzenden Fahrbahn liegen, weil die Fuge jetzt die geringste Breite besitzt. Bei kalter Witterung und entsprechend größerem Fugenraum soll der Vergußmassenspiegel 2 bis 3 mm tiefer liegen, um ein Herauspressen bei warmer Witterung zu vermeiden. Eine dauerhafte Fugenabdichtung mittels Fugenverguß kann nur durch fachgerechte und sorgfältige Ausführung der Vergußarbeiten möglichst bei trockenem, warmem Wetter (Bodentemperatur mindestens + 3 O C) erzielt werden. Dabei sind die Verarbeitungsrichtlinien der Hersteller zu beachten. Anschluß von zwei Deckschichtabschnitten untereinander und an eine Gußasphaltrinne

30 SEITE 26 Nach Voranstrich Anlegen des angeschmolzenen Fugenbandes von Hand 4.4 Schmelzbare Fugenbänder Die erfolgreiche Anwendung schmelzbarer Fugenbänder verlangt im besonderen Maße eine fachgerechte und sorgfältige Ausführung unter Beachtung der Verarbeitungsrichtlinien der Hersteller. Im Prinzip handelt es sich beim Einsatz schmelzbarer Fugenbänder um eine vorweggenommene Fugenfüllung mit folgenden Besonderheiten: oder mit dem Verlegegerät Vorbereitete Unterlage zum Einbau einer Deckschicht einschließlich Anschluß an vorhandenen Bereich Auf der heißen Seite bringt das heiß eingebaute Asphaltmischgut das Fugenband zum Schmelzen, so daß hier eine dichte Verbindung sichergestellt ist. Da ein Durchschmelzen des Fugenbandes bis zur kalten Seite, insbesondere bei Einbautemperaturen unter 200 O C, nicht gewährleistet ist, muß durch besondere Vorarbeiten sichergestellt werden, daß das Fugenband vor dem Einbau des Mischgutes auf der kalten Seite vollflächig und fest mit der Anschlußfläche verbunden wird.

31 27 SEITE Anschlüsse (Fugen) Dazu ist es erforderlich, die gesäuberte trockene Fugenflanke gut deckend und porenfüllend mit einem geeigneten, auf das Fugenband abgestimmten Voranstrich zu versehen.! Im einzelnen ist zu beachten: Anschlußfläche sorgfältig reinigen und falls erforderlich trocknen. Aufstreichen oder Aufspritzen des Voranstrichmittels (vollflächig, gut deckend und porenfüllend). Voranstrich gründlich austrocknen lassen (Trocknungszeit je nach Witterung) Anschmelzen der kalten Seite des Fugenbandes mittels Gasbrenner. Dann sofort (!) das Fugenband an die Anschlußstelle anlegen und vollflächig andrücken. Es ist sicherzustellen, dass das so angebrachte Fugenband vor dem Einbau der zweiten Bahn nicht wieder abgelöst oder verdrückt wird. Die zweckmäßige Dicke des Fugenbandes ist von der zu erwartenden Ausdehnung (durch Erwärmung) bzw. Zusammenziehung (durch Abkühlung) der Asphaltschichten abhängig. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die endgültige Fugenbreite geringer ist als die ursprüngliche Breite des Fugenbandes. Die Dehnbarkeit der schmelzbaren Fugenbänder ist geringer als die von Fugenvergußmassen. Deshalb sind die Hauptanwendungsgebiete für schmelzbare Fugenbänder Kleinflächen und Reparaturen. die Fugenbänder sind in Ecken nicht auszurunden, sondern zu stoßen. Anschluß mit Fugenband an eine Betonrinne im Bereich eines Brückenbauwerkes

32 SEITE Randausbildung Bilder rechts: Randausbildung mit Walzen Randausbildung ist die Herstellung, Formgebung und Verdichtung der freien Ränder sämtlicher Asphaltschichten sowie deren Abdichtung. Ränder der Asphaltschichten sind abzuböschen, sofern keine Randeinfassungen vorhanden sind. Dabei sind die unteren Schichten gegenüber den darüberliegenden entsprechend breiter zu konzipieren (siehe Bild). 2,5% Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht 2. Lage Asphalttragschicht 1. Lage 10 cm 10 cm kann bei unmittelbarer Schichtenfolge entfallen 10 cm und in der Regel mit einer Neigung von 2 zu 1 abzuschrägen und gleichmäßig über die gesamte Fläche der Flanken anzudrücken. Diese Forderung kann nur durch den Einsatz unterschiedlicher Kantenschrägformer und Kantenrollen, die der jeweiligen Einbaudicke angepaßt sein müssen, erfüllt werden. Abdichtung am höherliegenden Rand Die freien Ränder sämtlicher Asphaltschichten sind durch den Einsatz geeigneter technischer Geräte, wie z. B. durch Kantenschrägformer am Fertiger und durch Kantenandrückrollen an der Walze, während des Einbauund Verdichtungsvorganges geradlinig Um einen späteren Wasserzutritt in die unteren Schichten zu verhindern sollen die Flankenflächen an den höherliegenden Rändern der Schichten vollständig mit Heißbitumen abgedichtet werden. Der Einsatz von Bitumenemulsionen ist hierfür nicht geeignet.

33 29 SEITE Die heiß aufzubringende Bitumenmenge muß in den waagerechten Flächen ca. 1,5 kg/m 2 betragen. Bei den geneigten Flächen muß die Auftragsmenge ca. 4,0 kg/m 2 betragen. Der Auftrag kann in mehreren Arbeitsgängen erfolgen. Hierfür hat der Auftraggeber eine gesonderte Position vorzusehen. Das Aufbringen des Bindemittels muß jeweils so rechtzeitig erfolgen, dass die Ränder noch frei von Verschmutzungen sind. Randabdichtung Bei bündiger Ausführung der Flanken kann das Abdichten der Flankenflächen auch für mehrere Schichten gemeinsam erfolgen, wenn der Einbau der weiteren Schichten unmittelbar nachfolgend vorgenommen wird und/oder eine Verschmutzung bis zum Weiterbau ausgeschlossen werden kann. Wird der höherliegende Rand schichtweise abgedichtet, so ist die angrenzende Oberfläche der jeweiligen Schicht 10 cm breit in die Abdichtung mit einzubeziehen. Fertige Randabdichtung

34 SEITE 30 Literaturverzeichnis Merkblatt für Schichtenverbund, Nähte, Anschlüsse, Randausbildung von Verkehrsflächen aus Asphalt; M SNAR, Ausgabe 1998 FGSV Verlag Köln, 1998 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Tragschichten im Straßenbau; ZTVT- StB 95/98, Ausgabe 1998, FGSV Verlag Köln, 1998 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Fahrbahndecken aus Asphalt; ZTV Asphalt-StB 01, Ausgabe 2001, FGSV Verlag Köln,2001 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen Asphaltbauweisen ; ZTV BEA-StB 94, Ausgabe 1994, Fassung 1998 FGSV Verlag Köln, 1998 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Aufgrabungen in Verkehrsflächen; ZTVA-StB 97, Ausgabe 1997, FGSV Verlag Köln, 1997 DIN 1995 Teil 3: Bitumen und Steinkohlenteerpech; Anforderungen an Bindemittel; Bitumenemulsionen, Beuth Verlag, 1989 Technische Lieferbedingungen für gebrauchsfertige polymermodifizierte Bindemittel für Oberflächenbehandlungen (mit bitumenhaltigen Bindemitteln); TL PmOB, Ausgabe 1997, FGSV Verlag Köln, 1997 Arand, W.: Verhalten von Nähten in Asphaltdeckschichten bei Kälte, Die Asphaltstraße 25 (1991), Heft 6 Schäfer, V.: Schichtenverbund, Nähte, Anschlüsse und Randausbildung von Verkehrsflächen aus Asphalt, Straße + Autobahn 49 (1998), Heft 9 Merkblatt für die Fugenfüllung in Verkehrsflächen aus Beton, Ausgabe 1982, FGSV Verlag Köln, 1982

35 SEITE DAV- und DAI Veröffentlichungen

36 32... SEITE DAV- und DAI-Veröffentlichungen Veröffentlichungen des DAV Überblick über die zur Zeit zur Verfügung stehenden Veröffentlichungen (Broschüren, Leitfäden und Forschungsberichte) des DAV und DAI. (Bei Bestellungen von Nicht-Mitgliedern behält sich die Geschäftsführung ggf. Beschränkungen vor.) Die Straße (herausgegeben von der ASPHALTINITIATIVE) Asphalt der Baustoff zum Wiederverwenden (1997) Asphalt der erhaltungsfreundliche Baustoff (1986) Leitfaden: Aufgrabungen (2001) Leitfaden: Schichtenverbund, Nähte, Anschlüsse und Randausbildung (2001) Neue Perspektiven für die Stadtplanung (1998) Asphalt kann es Der Baustoff für und mit Ideen (eine Leistungsübersicht) (1998) asphalt: Regelmäßiger Bezug der Fachzeitschrift für Asphalt- Herstellung und -Verwendung (ca. 8 mal im Jahr, Giesel-Verlag für Verwaltung und Ingenieurbüros kostenlos) Asphalt Qualität organisieren (1999) Asphalt der umweltfreundliche Baustoff (1988) Asphalt der Baustoff für die Sicherheit (1988) Asphalt der Baustoff für kommunale Verkehrsflächen (1990) Gestalten mit Asphalt (1994) Leitfaden: Radwege planen und bauen mit Asphalt (1998) Leitfaden: Ausschreiben von Asphaltarbeiten Ein kleines Lehrbuch zur Asphaltbauweise (1995) Leitfaden: Tips für den Einbau (1995) Leitfaden: Splittmastixasphalt (2000) In Zusammenarbeit mit der EAPA (European Asphalt Pavement Association) Leitfaden: Gesundheitsschutz und Sicherheit in der Asphaltindustrie (1992) Wirtschaftlichkeitsvergleich für unterschiedliche Bauweisen (Untersuchungsbericht von Prof. Schmuck und Dipl.-Ing. Ressel, 1992) Stand der Technik bei Umweltschutzmaßnahmen an Asphaltmischanlagen in Europa Techniken, Vorschriften und Grenzwerte im europäischen Vergleich (1994) mit Update Dokument (1996) Effective Safety Management in Asphalt Laying Operations (1999) Functional contracts (1999)

37 Veröffentlichungen des DAI Dokumentation zur Langzeitbewährung von Deckschichten aus Splittmastixasphalt (SMA) und Gußasphalt (GA) auf Straßen mit getrennten Richtungsfahrbahnen Eine Pilotstudie (Prof. Steinhoff, Prof. Pätzold, 1998) Maßnahmenkatalog für die Qualitätssicherung der Asphaltbauweise für Straßen der Bauklasse SV und I sowie Verkehrsflächen mit besonderen Beanspruchungen (1996) Langjährig bewährte Asphaltstraßen unter schwerster Belastung (Dokumentation von Prof. Arand, 1995) Eignung von Asphalt für die Herstellung von Deponieabdichtungen (Gutachten von Dr. Ing. Steffen, 1993) Asphalt für Deponieabdichtungen: Deutsches Institut für Bautechnik: Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung: Deponieasphalt für Deponieabdichtungen der Deponieklasse II mit zugehörigen Merkblättern (1996) Gutachten zur Frage der Umweltbelastung durch den Betrieb von Asphaltmischanlagen (Prof. Knösel, 1982) Studie über die Möglichkeiten der quantitativen Erfassung und relativierten Bewertung von Geruchsemissionen aus Asphaltmischanlagen (Dr. Potschka, 1982) Forschungskurzberichte (Die Langfassungen können nur leihweise zur Verfügung gestellt werden): Optimierung des Energieverbrauchs bei der Herstellung von Asphalt Teil 1 (1982) Optimierung des Energieverbrauchs bei der Herstellung von Asphalt Teil 2 (1985) Eignung von festen, blasbaren Brennstoffen für die Herstellung von Asphalt (1984) Verhalten von Asphalten bei tiefen Temperaturen (Prof. Arand, TU Braunschweig, 1986) Arbeitsplatz- und Umweltbelastung bei der Herstellung und Verarbeitung von Schwefelasphalt (1987) Auswirkungen der Wiederverwendung von Ausbauasphalt auf das Langzeitverhalten bituminöser Tragschichten (Prof. Hiersche, Universität Karlsruhe, 1988) 33 SEITE...

38 34 DAV- und DAI-Veröffentlichungen SEITE Forschungskurzberichte (Forts.) (Die Langfassungen können nur leihweise zur Verfügung gestellt werden): Eignung von Asphalten als Baustoff für Basisabdichtungen von Deponien Teil 2 (Prof. Arand, TU Braunschweig, 1997) Untersuchungen zum Elutionsverhalten von Asphaltgranulat Verfahren und Bewertung Teil 1 (Prof. Krass, Universität Bochum, 1989) Untersuchungen zum Elutionsverhalten von Straßenaufbruch Einfluß unterschiedlicher Teeranteile Teil 2 (Prof. Krass, Universität Bochum, 1989) Bewertung verschiedener Einflüsse auf den Mischprozeß von Asphalt bei Mitverwendung von Asphaltgranulat mit Hilfe eines Modellmischers (Prof. Huschek, TU Berlin, 1991) Entwicklung und Erprobung eines automatisierten Probenahmeverfahrens für Asphaltmischgut (Prof. Arand, TU Braunschweig, 1991) Auswirkung der Wiederverwendung von Ausbauasphalt auf das Langzeitverhalten von Asphaltbinder- und Asphaltdeckschichten (Prof. Hiersche, Universität Karlsruhe, 1991) Eignung von Asphalten als Baustoff für Basisabdichtungen von Deponien Teil 1 (Prof. Arand, TU Braunschweig, 1992) Möglichkeiten zur Verringerung der Misch- und Einbautemperatur von Asphalt (Prof. Huschek, TU Berlin, 1993) Einfluß des Verfahrens zur Wiedererwärmung von Asphalten im Laboratorium auf die Eigenschaften des Bindemittels (Prof. Arand, TU Braunschweig, 1996) Erhöhung der Anfangsgriffigkeit von Asphaltdeckschichten Pilotstudie (Dr.-Ing. Suß, TH Darmstadt, 1997) Einfluß von Temperatur und Temperaturrate auf den Verformungswiderstand frisch verlegter Asphaltdeckschichten während Abkühlung und Wiedererwärmung (Prof. Arand, TU Braunschweig, 1998) Prognostizierung des Haftverhaltens von Asphalten mittels Spaltzugfestigkeitsabfall Schaffung eines Bewertungshintergrundes (Prof. Arand, TU Braunschweig, 1998) Bewährung speziell konzipierter Asphalte in der Praxis (Dr.-Ing. Wörner, TU München, 1998)

39 Schonende Wiedererwärmung von Asphaltmischgut zur Herstellung von Asphaltprobekörpern für mechanisch/physikalische Prüfungen (Prof. Arand, TU Braunschweig, 1998) 35 SEITE Einfluß von Rückgewinnung, Herstellung und Lagerung von Asphalten auf die Eigenschaft von Polymerbitumen (Dr.-Ing. Herr, Hansa-Bau- Labor Hamburg, 1998) Der Einfluß der Viskosität des Bitumens auf die Raumdichte von Asphalt bei konstanter Verdichtungsarbeit und vorgegebener Verdichtungstemperatur (Prof. Pilz, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden, 1998) Polier- und Griffigkeitsuntersuchungen an Asphalten im Laboratorium zur Prognostizierung der Griffigkeit von Asphaltoberflächen (Institut Dr.-Ing. Gauer, Regenstauf, 1999) Nutzungsdauer von Asphaltbefestigungen in Abhängigkeit vom Verdichtungsgrad (Prof. Leutner, TU Braunschweig, 2000) Stand: Mai 2001

40 Deutscher Asphaltverband e.v. Schieffelingsweg Bonn 0228/ Fax 0228/ DAV@Asphalt.de Internet