Informationen. Staatliches Bauamt Passau. Hochbau Straßenbau Hochschulbau. zur Bautechnik im Asphaltbau Thema: Einbau mit Beschicker

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Hildegard Huber
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1 Staatliches Bauamt Passau Hochbau Straßenbau Hochschulbau Informationen zur Bautechnik im Asphaltbau Thema: Einbau mit Beschicker Angaben zur Baustelle: Baumaßnahme: B 20, Sanierung nördlich Eggenfelden (BAI und BAII) Länge: BAI: ca. 5,2 km BAII: ca. 2,8 km Ausführungszeit: BAI: Juli 2010 BAII: Juni 2011 Die B 20 wies nördlich von Eggenfelden aufgrund des hohen Verkehrsaufkommens, insbesondere des Schwerverkehrs zum Teil deutliche Spurrinnen und zum Teil Netzrisse und Schlaglöcher bis hin zu Durchbrüchen der Tragschichten auf. Dementsprechend wurde ein mehrstufiges Sanierungskonzept geplant und ausgeschrieben. Aufgrund der Kosten wird die Sanierung der B 20 in mehrere Jahresabschnitte aufgeteilt. Zu den Abschnitten BAI und BAII liegen nun Erfahrungen zum Asphalteinbau unter Einsatz eines Beschickers vor. Im BAI war teilweise eine Deckenerneuerung (4,0 cm fräsen, 4,0 cm Deckschicht) sowie teilweise eine Tragschichterneuerung mit Verstärkung (10,0 cm fräsen, 14,0 cm Tragschicht + 4,0 cm Deckschicht) erforderlich. In BAII war eine Tragschichterneuerung mit Verstärkung (10,0 cm fräsen, 2 x 8,0 cm Tragschicht + 4,0 cm Deckschicht) erforderlich. Sämtliche Arbeiten waren unter Vollsperrung vorgesehen. Für die durchgehende Strecke (8,0 8,5 m Breite) war für alle Asphaltschichten der Einbau in voller Breite mit einem Fertiger gefordert. In Abhängigkeit von der Transportentfernung wurden ab 70 km Fahrstrecke zwingend Thermobehälter gefordert. Beim Einbau der Deckschicht war ein Beschicker vorgeschrieben.

2 - 2 - Beobachtungen: Beim BAI im Jahr 2010 kam ein DYNAPAC MF 250 zum Einsatz. Das Ziel der kontinuierlichen Beschickung des Fertigers ohne Anfahrstöße konnte zwar erreicht werden, allerdings musste festgestellt werden, dass bei der Materialübergabe vom Liefer-LKW an den Beschickerbunker regelmäßig Mischgut in großem Umfang auf die Unterlage fiel. Lediglich bei sog. Birnenfahrzeugen mit günstigerer Öffnungsgeometrie gelang eine einwandfreie Mischgutübergabe. Als weitere unbefriedigende Erscheinung muss der Mischgutabfall vom Förderband des MF 250 genannt werden. Während der Bauausführung wurde der AN auf diese Mängel hingewiesen. Soweit es möglich war, wurde den Problemen z.b. durch Wahl der Lieferfahrzeuge auch entgegengewirkt. Eine vollständige Optimierung konnte hingegen nicht erreicht werden. Beim BAII war derselbe AN wie beim BAI Bestbieter und erhielt den Zuschlag. Aufgrund der Erfahrungen aus dem BAI wurde allerdings seitens des AG der MF 250 ohne technische Änderungen nicht akzeptiert. Daraus ergab sich, dass ein anderer Beschicker zum Einsatz kam, der SB-2500D von ROADTEC. Dabei handelt es sich um einen sog. Nachmischbeschicker. Dieses System funktionierte einwandfrei. Der günstige Mischgutstrom beginnt bei der zügigen und sauberen Aufnahme des Mischgutes vom LKW (eine Person weist den LKW-Fahrer ein und eine Ampel signalisiert dem Fahrer die Mischgutaufnahmebereitschaft des Beschickers, der Übernahmekübel am Beschickers weist eine günstige Geometrie auf), führt über die Bunkerung einer kompletten LKW-Ladung und die dabei erfolgende Zwangsdurchmischung und endet bei der bedarfsgerechten (auch unter Brücken) und absolut sauberen Übergabe an den Fertiger ohne Materialverlust (durch Einhausung der Förderanlagen). Einem Temperaturverlust wird an diesem Gerät offensichtlich mit Abdeckungen und Vorhängungen besonders konsequent gegengesteuert. Der Vorzug dieser Vorkehrungen gegen die Auskühlung, aber auch die Vorzüge des gesamten Systems wird bei Beobachtung mittels Wärmebildkamera sehr transparent. Anmerkung zur Temperaturbeobachtung: Zur Verdeutlichung der vorhandenen Temperaturen des Mischgutes bei Anlieferung, Übergabe an den Fertiger, hinter der Fertigerbohle und nach Abschluss der Verdichtung wurden Aufzeichnungen mit einer Wärmebildkamera durchgeführt.

3 - 3 - Um Unterschiede zwischen den Systemen (ohne Beschicker, DYNAPAC bzw. ROADTEC Beschicker) zu ermitteln, wurde am Anfang der Baustrecke ein Abschnitt ohne Beschicker, dann ein Abschnitt mit dem DYNAPAC Beschicker und letztlich der Großteil der Strecke mit dem ROADTEC Beschicker ausgeführt. Die Ergebnisse der Wärmebildkamera sind weiter unten dargestellt und kommentiert. Bei jedem Systemwechsel war eine deutliche Verbesserung der Mischguttemperatur hinter der Fertigerbohle erkennbar. Unabhängig vom Einsatz eines Beschickers sollte jeder Einbau im Rahmen der Qualitätssicherung vom AG mit einer Wärmebildkamera mitverfolgt werden, da dadurch häufig Hinweise auf spätere Nachtrockner (Stellen, die längere Zeit feucht bleiben) erkannt werden können. Diese Stellen sind immer auf punktuell geringere Verdichtung aufgrund von vorzeitig ausgekühltem Mischgut oder Mischgutkonglomeraten zurückzuführen (gelöste Verbackungen, ungleichmäßiger Stoffstrom an bestimmten Bereichen der Mischgutvorlage, d.h. quasi stehendes Mischgut, kühlere Schollen vom LKW im Bereich der Ladebordwand oder der Ladungsoberfläche, Fertigerstillstand etc). Zusammenstellung von erkannten Vorteilen: Vorteile generell bei Einsatz von Beschickern: - kontinuierlicher Einbau möglich - kurze Entladezeiten (nur bei großen Bunkern) - bei entsprechender Logistik Einsparung von LKW möglich - keine Anfahrstöße - Bei schwenkbarem Förderband Beschickung von zwei Fertigern, oder eines Fertigers von außerhalb der Einbautrasse möglich (bei Platzmangel) - Beschicken auch unter Brücken möglich (wo LKW nicht aufkippen können!). - Trichterförmiger Bunkeraufsatz am Fertiger verhindert Verbackungen und Auskühlungen an Bunkerwänden und Kratzboden. Besonderer Vorteil bei Nachmischbeschickern: - Unabhängiges Arbeiten des Fertigers möglich, da Beschickung vom sehr mobilen (wg. großvolumiger Gummibereifung) Nachmischbeschicker selbständig erledigt werden kann ( Hol- und Bringdienst ) - gleichmäßige Temperatur hinter der Einbaubohle durch Nachmischen im Beschicker, dadurch gleichmäßige Verdichtung möglich.

4 - 4 - Kosten des Nachmischbeschickers: (unverbindliche Angaben vom Vertreter der Fa. ROADTEC) ca. 2,50 /to Mischgut. (hier: ca ,- bei 2,8 km Deckenbau bei ca. 8,0 m Fb.-Breite und 4,0 cm Deckschichtdicke) Bislang wenige Geräte in Deutschland bei Baufirmen im Einsatz, aber Anmietung möglich. Mietkosten ca ,- /Tag für das Gerät + ca. 400 /Tag für Bedienpersonal, sofern benötigt. Anmerkung zum Einsatz: In USA ist der Einbau mittels Beschicker (z.t. sogar aller Schichten) Standardbauweise. In Skandinavien z.b. ist ein Beschicker häufig im Einsatz, obwohl er dort nicht vorgeschrieben ist. Die Verwendung wird allerdings über eine festgelegte Bonus- Vergütung gefördert. In Deutschland ist die Anwendung eines Beschickers bislang eher die Ausnahme. Fazit: Der finanzielle Aufwand beim Einsatz eines Beschickers kann als sehr gering für die zu erwartende hohe Qualitätssteigerung angesehen werden. Ein Nachmischbeschicker scheint den Qualitätsanforderungen am besten gerecht zu werden. Aktuell sollte jedoch auf die Verfügbarkeit der Nachmischbeschicker Rücksicht genommen werden (größeres Bauzeitfenster im Vertrag, vorab Erkundigung u.u. über OBB einholen, wo in Bayern entsprechende größere Projekte geplant sind) Bei Betrachtung der Qualitätsprobleme im Asphaltbereich in Deutschland scheint ein verbreiterter Einsatz in Deutschland durchaus sinnvoll. Auch den AN können dadurch Vorteile entstehen. Staatliches Bauamt Passau, Pfarrkirchen, den Eicher Bauoberrat

5 - 5 - Bilddokumentation: Saubere Mischgutübergabe an den DYNAPAC MF 250 mit Birnenfahrzeug. Ungünstige Geometrie des DYNAPAC Beschickerbunkers führt häufig zu Überlaufen des Bunkers.

6 - 6 - Vom Förderband des DYNAPAC Beschickers abfallendes Mischgut erkaltet vor der Verdichtung. Nachmischbeschicker ( shuttle buggy ) ROADTEC SB-2500D mit schwenkbarem Förderband zur Beschickung von zwei Fertigern.

Idealer Mischgutstrom ohne Temperaturverlust durch geschlossenes

7 - 7 - Zügiges Abholen des Mischguts durch gute Mobilität des SB-2500D ermöglicht kontinuierlichen Einbau auch unter Brücken. Idealer Mischgutstrom ohne Temperaturverlust durch geschlossenes Transportfahrzeug und möglichst geschlossene Fördereinrichtungen am Beschicker.

8 - 8 - Typische Oberflächentemperatur des Asphaltmischguts am LKW. Trotz geringer Transportstrecke von nur ca. 10 km ist ΔT=63,7 C. Typische Oberflächentemperatur des Asphaltmischguts am LKW. Trotz geringer Transportstrecke von nur ca. 10 km ist ΔT=30,2 C.

9 - 9 - Typische Oberflächentemperatur der neuen Deckschicht hinter der Fertigerbohle. Trotz Verwendung des DYNAPAC Beschickers MF 250 kritische ΔT=23,4 C. Typische Oberflächentemperatur der neuen Deckschicht hinter der Fertigerbohle. Trotz Verwendung des DYNAPAC Beschickers MF 250 deutliche ΔT=13,8 C.

10 Typische Oberflächentemperatur der neuen Deckschicht hinter der Fertigerbohle. Bei Verwendung des ROADTEC Beschickers SB2500 nur geringe ΔT=1,8 C. Oberflächentemperatur nach 16 Minuten Fertigerstillstand mit ΔT=40,8 C. Einheitliche Temperatur durch Beschicker, aber Verdichtungsprobleme am Übergangsbereich.

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