Neue Asphaltnormen im Verkehrswegebau

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1 Im folgenden Aufsatz gibt der Verfasser einen Überblick über die seit Jahresanfang in der Asphaltmischgutindustrie neu eingeführten Regelwerke, die ihren Einfluss sowohl auf die ausschreibenden Stellen, auf die Mischguthersteller und die Bauindustrie sowie auf die dem Einbau nachfolgenden Kontrollprüfungen haben. Ohne die intensive Beschäftigung mit den neuen Regelwerken und den damit verbundenen neuen Regelungen seitens aller am Mischgutgeschäft Beteiligter, ist die zukünftige (Zusammen-) Arbeit kaum denkbar. Bernd Krempel Neue Asphaltnormen im Verkehrswegebau 1. Einleitung Zum 1. Januar 2009 wurde mit einem Jahr Verspätung das neue Regelwerk im Asphaltstrassenbau bundesweit bekanntgegeben. Dieses Regelwerk setzt europäisches Recht um und wurde notwendig, weil Asphalt als Baustoff der Bauproduktenrichtlinie unterliegt. Somit soll gewährleistet werden über die Sinnhaftigkeit dies auch auf Asphalt zu übertragen kann treffl ich gestritten werden, dass europaweit einheitliche Kriterien an die in den Regelwerken hinterlegten Baustoffe angelegt werden können. Die zugrundeliegende Norm ist die DIN EN 13108, das daraus resultierende deutsche Umsetzungsdokument sind die Technische Lieferbedingungen für Asphaltmischgut für den Bau von Verkehrsfl ächenbefestigungen (TL Asphalt-StB 07). Da nun die Mischgutzusammensetzungen in einem eigenen Regelwerk aufgeführt sind, mussten auch die ZTV Asphalt überarbeitet und als ZTV Asphalt-StB 07 neu herausgegeben werden. Die Prüfung der Asphalteigenschaften gemäß DIN EN erfolgt nach der DIN EN 12697, die in den Technische Prüfvorschriften für Asphalt (TP Asphalt) umgesetzt und präzisiert wurde. Schließlich wurden auch die europäischen Normen für Straßenbaubitumen und polymermodifi zierte Bindemittel zusammenfassend in den Technische Lieferbedingungen für Straßenbaubitumen und gebrauchsfertige Polymermodifi zierte Bitumen (TL Bitumen-StB 07) umgesetzt. Nicht in ein eigenes deutsches Regelwerk umgesetzt wurde die DIN EN Teil 21, welche die Werkseigene Produktionskontrolle (WPK) regelt. Für alle am Asphaltstrassenbau Beteiligten bedeuten die neuen Regelwerke eine große Umstellung. Nicht nur, dass die gewohnten Begriffe durch (allerdings nur auf den ersten Blick) verwirrende Kombinationen aus Buchstaben und Zahlen, fußend auf den englischen Bezeichnungen, ersetzt werden. Darüber hinaus wurden über die TL - und die ZTV-Asphalt Änderungen in den Mischgütern, deren Anforderungen (die mittels der TP-Asphalt geprüft werden) und den Einbaumöglichkeiten eingeführt. Und mit der WPK wurden die bisherigen Gewohnheiten bei der Überwachung von Rohstoffen und Asphalt auf vollkommen neue Füße gestellt. Dieser Artikel soll die wichtigsten aller dieser Änderungen für die Asphaltmischgutindustrie und in Folge auf für deren Kunden, die Einbaufi rmen und letztendlich natürlich auch die Auftraggeber, die öffentliche Hand zusammenfassen und beleuchten. Dabei darf betont werden, dass seitens der Hessischen Strassen- und Verkehrsverwaltung (HSVV) der erklärte Wille besteht, das bundeseinheitliche Regelwerk nur mit minimalen länderspezifi schen Ergänzungen oder Änderungen im Verantwortungsbereich der HSVV durchzusetzen. Dies wird von Seiten der Mischgutindustrie (nur für diese kann der Verfasser sprechen) sehr begrüßt! 2. Neue Regelwerke Bei der Einführung der neuen Regelwerke hat man nicht nur einfach die Anforderungen der europäischen Vorgaben in ein deutsches Regelwerk gepresst. Es wurde auch der Tatsache Rechnung getragen, dass seit der ZTV Asphalt-StB 01 nun mittlerweile 7 bis 8 Jahre vergangen waren bis zur Fertigstellung der ZTV Asphalt-StB 07, und in diesem Zeitraum Wissen und Erfahrung im Asphaltstrassenbau breiter und tiefer wurden. Die Tatsache, dass diese erst in 2008 erschienen und weiter 07 heißen, ist ausschließlich verfahrenstechnischen Gegebenheiten geschuldet. Auch hat man die Chance genutzt, die Regelwerke untereinander neu zu gliedern. So wurde die ZTV T abgeschafft und deren Teil Asphalttragschichten in die ZTV Asphalt integriert. Gleiches ist mit dem Merkblatt Schichtenverbund, Nähte, Anschlüsse und Randausbildungen (M SNAR) geschehen. Der Bedeutung der dort beschriebenen Punkte Rechnung tragend, fi ndet man den Inhalt nunmehr (mit Randstrich!) in den ZTV Asphalt-StB 07 wieder. Auch haben neue Baustoffe und neue Bauweisen in die ZTV Asphalt Einzug gehalten. Dazu mehr im 7. und 8. Gliederungspunkt Neue Baustoffe bzw. Neue Bauweisen. Die Zusammensetzung und die daran gestellten Anforderungen an Asphaltmischgut (einschließlich der Tragschichten und der neu aufgenommenen Mischgüter) sind nun in den TL Asphalt geregelt. Die ZTV Asphalt kennt nur mehr einige wenige ergänzende Beschränkungen. Die TP Asphalt erscheinen als Lose-Blatt-Sammlung und tragen daher auch keine Jahresbezeichnung. Sie stellten nahezu den schwierigsten und gewiss langwierigsten Teil bei der Erstellung der europäischen Normen dar. Denn nahezu jedes europäische Land hatte seine eigenen Prüfungen mit den darauf basierenden Erfahrungshintergründen. Und allen fi el der Verzicht auf die jeweils eigene Grundlage schwer. So fi nden sich in den TP Asphalt auch viele Prüfverfahren wieder, die in Deutschland keine Anwendung fi nden werden, andere wurden auch in Deutschland neu eingeführt. Und bei vielen altbekannten Prüfverfahren wurde die Durchführung derart massiv verändert, dass erst neue Erfahrungshintergründe geschaffen werden müssen, bevor dort Grenzwerte defi niert werden können. Näheres dazu im 5. Gliederungspunkt Neue Prüfungen und neue Prüfverfahren. 11

2 Mit der Einführung der TL Bitumen wurden Straßenbaubitumen und ploymermodifi zierte Bitumen zusammengefasst und gleichzeitig die Bezeichnung der polymermodifi zierten Bindemittel geändert. Näheres hierzu im 6. Gliederungspunkt Neue Bindemittel. 3. Neue Bezeichnungen Die auffälligsten Änderungen, die auch von demjenigen sofort bemerkt werden, der sich nicht in die Tiefe der Asphaltregelwerke begibt, sind die neuen Bezeichnungen bei Mischgütern und polymermodifi zierten Bindemitteln. Nur auf den ersten Blick verwirrend ist bei beiden ein logischer Aufbau, bei den Mischgütern ergänzt um englischsprachige Abkürzungen, Grundlage für die Bezeichnung Asphaltmischgüter Alle stetig abgestuften Mischgüter werden mit AC für asphalt concrete (Asphaltbeton) abgekürzt. Dann folgt eine Zahl für die Bezeichnung des Größtkorns (0/ entfällt ersatzlos), dann die (deutschsprachige) Abkürzung für Trag-, Binder- oder Deckschicht (T, B, D) und anschließend die Belastung: schwer, normal, leicht (S, N, L). Ergänzungen für besondere Zusätze folgen dann abschließend. 3.2 Polymermodifizierte Bindemittel Die polymermodifi zierten Bindemittel werden durch ihre Kenngrößen Penetration und Erweichungspunkt Ring und Kugel defi niert und bezeichnet. Dabei steht zuerst die für die jeweilige Sorte geltende Anforderungsspanne für die Penetration und anschließend, getrennt durch einen Bindestrich, der untere Grenzwert für den Erweichungspunkt Ring und Kugel. 4. Neue Regelungen Im Folgenden sollen die nach Meinung des Verfassers augenfälligsten bzw. wichtigsten neuen Regelungen aufgezeigt werden, die im Rahmen der neuen Regelwerke im Asphaltstrassenbau zum Einzug gehalten haben. Die Aufzählung kann dabei keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben Erstprüfung und Eignungsnachweis Der konsequenten Umsetzung des europäischen, angelsächsisch geprägten Qualitätsverständnisses ist es zu verdanken, dass wir nun seit dem keine Eignungsprüfungen mehr haben. Diese haben auf maximal drei Seiten die Zusammensetzung des Mischgutes beschrieben und als Projekt- Eignungsprüfung wurden sie dem Bauvertrag zugrunde gelegt. Mit der Einführung des neuen Regelwerkes wurden zwei neue Dokumente geschaffen: die Erstprüfung und der Eignungsnachweis. In der fünf Jahre gültigen Erstprüfung wird die Zusammensetzung des Mischgutes beschrieben und dessen Übereinstimmung mit dem europäischen Regelwerk dokumentiert. Diese Erstprüfung ist Basis für die Kennzeichnung des Mischgutes mit dem CE-Kennzeichen, ohne das kein europäisch geregeltes Asphaltmischgut auf eine Baustelle der öffentlichen Hand geliefert werden darf. Sie ist auch Basis für die Eigenüberwachung des Asphaltes durch den Hersteller und für die Überwachung durch den Zertifi zierer. Der Eignungsnachweis gibt große Teile der Erstprüfung wieder und bescheinigt gleichzeitig durch die Unterschrift der Einbaufi rma (!) die Eignung des Mischgutes für den vorgesehenen Verwendungszweck. Es ist somit in alleiniger Verantwortung der Baufi rma, die Eignung des Mischgutes gegenüber dem Auftraggeber zu bescheinigen. Tabelle 1: Neue Mischgutbezeichnungen nach TL Asphalt-StB 07 Tabelle 2: Gegenüberstellung alte und neue Sortenbezeichnungen polymermodifiziertes Bitumen 12

3 4.2. Gussasphalt: Transport und Abstreuung Gussasphalt-Transport Mit Gussasphalt ist es wie mit Spaghetti-Soße: wenn es wirklich gut sein soll, muss die Masse eine Weile kochen. Um jedoch ein Verkochen zu verhindern, wurden im neuen Regelwerk Höchstlagerdauern im Rührwerkskessel eingeführt, deren Größenordnung rein auf den bisherigen empirischen Erfahrungen und Gefühl beruhen. So darf Gussasphalt mit Normbitumen nur mehr 12 Stunden im Rührwerkskessel transportiert werden. Bei darüber hinausgehenden Zeiten darf der Gussasphalt nicht mehr eingebaut werden. Gleiches gilt für Gussasphalt mit polymermodifi ziertem Bindemittel, nur dass dort die Verweildauer im Rührwerkskessel auf 8 Stunden begrenzt wurde. Bei darüber hinausgehenden Zeiten ist davon auszugehen, dass die Polymere als wesentliche Funktionsträger im Bindemittel soweit abgebaut wurden, dass diese nicht mehr wirksam werden können. Bild 1: Eignungsnachweis Bild 2: maschinelle Gussasphalt-Abstreuung In Anlehnung an die bisherige Handhabung wird der Mischguthersteller i.d.r. jedoch in Zusammenarbeit mit der Baufi rma ein geeignetes Mischgut aussuchen bzw. konzipieren. Die Eignungsnachweise sind dann auch derart vom Mischguthersteller vorformuliert, dass tatsächlich nur mehr einige Daten ergänzt, eine Unterschrift geleistet, und das Dokument dem Bauherrn zur Verfügung gestellt wird. Aufgrund dieser eindeutigen Verantwortungsfestlegung ist jede Baufi rma jedoch gut beraten, sich mit dem Mischgutlieferanten intensiv ins Benehmen zu setzen, welche Anforderungen und ggf. problematischen Rahmenbedingungen an der jeweiligen Baustelle vorherrschen. Andernfalls erhält die Baufi rma einen 08/15-Eignungsnachweis, dessen darauf basierendes Mischgut womöglich den spezifi schen Anforderungen vor Ort nicht gerecht wird Gussasphalt-Abstreuung In der neuen ZTV Asphalt sind drei Verfahren A, B und C beschrieben, wie der Gussasphalt abgestreut (A, B) bzw. abgestumpft (C) werden soll. Dabei wird beschrieben ob konventionell (A) oder mit feinerer Körnung und ohne zu walzen (B) abgestreut wird. Die früher häufi g eingesetzte Körnung 5/8 ist dabei nicht mehr zulässig. Wer schon einmal über einen (hervorragend griffi gen) Gussasphalt mit Abstreuung 5/8 gefahren ist, kann sich denken warum: die Lärmentwicklung ist enorm. Mit Verfahren B soll die Lärmentwicklung weiter reduziert werden Hohlraumgehalt im Splittmastixasphalt Eine Änderung, deren Auswirkung noch nicht wirklich sicher abgeschätzt werden kann, ist die Reduzierung des Hohlraumgehaltes im SMA. Durfte die fertige Schicht bisher einen Hohlraumgehalt von maximal 6,0 % aufweisen, so ist nun in der ZTV Asphalt ein Höchstwert von 5,0 % festgeschrieben. Ca. die Hälfte dieser Reduzierung um 1,0 %-Punkte ist der Tatsache geschuldet, dass mit den neuen Prüfverfahren (siehe 5. Gliederungspunkt) um rd. 0,5 % geringere Hohlraumgehalte gefunden werden. Die andere Hälfte ist dem Willen um ein dichteres Mischgut geschuldet. Ob dies in Zukunft zum vermehrten Auftreten von Fettfl ecken oder einer höheren Verformungsanfälligkeit führt muss beobachtet werden. Beides wäre kontraproduktiv und es müssten dann schnellstens geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden Lieferung aus mehreren Werken Forderungen des Regelwerkes Die ZTV Asphalt-StB 07 sieht vor, dass bei Lieferungen aus mehreren Werken abgestimmte bzw. identische Eignungsnachweise zugrundegelegt werden müssen. Dabei wird unterschieden zwischen der Lieferung von Asphalttragschichtmischgut Abstimmung der Parameter Bindemittelgehalt, Anteil an groben Gesteinskörnungen und Anteil Füller mit defi nierten Toleranzen sowie der Lieferung von Asphaltmischgut für Binder- und Deckschichten. Bei beiden letztgenannten muss die Identität der Eignungsnachweise hergestellt werden. Abgesehen von der Tatsache, dass allein am Begriff identisch sich die Geister scheiden können, verursacht diese Festlegung 13

4 Bild 5: Asphaltgranulatlagerung am Mischwerk Frankfurt Bild 6: Paralleltrommel am Mischwerk Lampertheim dies ist in einem Einbauprotokoll zu erfassen. Die Eignungsnachweise der zum Einbau vorgesehenen Mischgüter müssen gleiche Kornverteilung und gleiche Bindemittelsorte ausweisen. Asphaltdeckschichten Eine Abweichung von der ZTV Asphalt-StB 07 wird nicht zugelassen. Dies ist einer der wenigen Fälle, bei dem die HSVV - mit voller Zustimmung der Mischgutindustrie - vom bundeseinheitlichen Regelwerk abweicht Zugabe von Asphaltgranulat Die Zugabe von Ausbauasphalt in den neu gemischten Asphalt ist eine Errungenschaft, auf welche die Mischgutindustrie stolz ist. Nicht nur, dass damit wertvoller Rohstoff gespart (Bitumen aus Erdöl sowie Gestein) oder Deponieraum geschont wird. Hier kann ohne Qualitätsverlust von einem echten Recycling, anstelle des so häufi g praktizierten Downcycling (Jogurtbecher zu Parkbänken) gesprochen werden. Mit der Einführung des neuen Regelwerkes wurde die Tür für die Wiederverwendung von Ausbauasphalt bundesweit soweit aufgestoßen, wie dies bisher nur in wenigen Bundesländern der Fall war. Die Zugabe von Ausbauasphalt (aufbereitet: Asphaltgranulat) wird weiterhin nur mehr an der Eignung des Asphaltgranulates anhand spezifi scher Kennwerte und der am Mischwerk vorhandenen Technik festgemacht. Darüber hinaus ist nun aber auch die Zugabe von Asphaltfräsgut in Asphaltbetondeckschichten und in Gussasphalt erlaubt. Lediglich bei Mischgut für offenporigen Asphalt sehen TL Asphalt und ZTV Asphalt keine Möglichkeit einer Asphaltgranulatzugabe vor. Für Splittmastixasphalt schränkt die ZTV Asphalt (nicht die TL Asphalt) die Zugabe von Asphaltgranulat ein. Für den Mischguthersteller bedeut et dies, gegenüber der Baufi r- ma auf das getrennte Fräsen der verschiedenen Asphaltschichten zu bestehen und am Mischwerk die qualifi zierte, getrennte Lagerung zu gewährleisten. Andernfalls läuft der Lieferant Gefahr, die sich hier auftuenden Möglichkeiten bei der Wiederverwertung für sich und die gesamte Mischgutindustrie zu verspielen Erweichungspunkt Ring und Kugel In Übereinstimmung mit den erweiterten Möglichkeiten bei der Asphaltgranulatzugabe und den technischen Möglichkeiten für die Zugabe (Paralleltrommel) erlaubt das neue Regelwerk die Abweichung des Erweichungspunktes Ring und Kugel (EP RuK) auf die nächsthärtere Bindemittelsorte bei der Zugabe von Asphaltgranulat in die Tragschicht. Diese Abweichung endet jedoch beim 30/45, härter darf das resultierende Bindemittel im Mischgut nicht sein. Im 6. Gliederungspunkt werden wir sehen, dass das neue Regelwerk generell zu härteren Bindemitteln tendiert. Auch mit dieser Tendenz geht die hier beschriebene Regelung EP RuK konform Verjährungsfrist für Mängelansprüche Sicherlich erfreulich für den Straßenbaulastträger ist die Tatsache, dass für die Bauklassen SV und I sowie für alle 2-lagigen Bauweisen über 11,5 cm Einbaudicke die Verjährungsfrist für Mängelansprüche von seither 4 auf nunmehr 5 Jahre hochgesetzt wurde. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass im Rahmen bisher freiwilliger Vereinbarungen in den vergangenen Jahren häufi g die 5 Jahre bereits praktiziert wurden. Somit entfällt die Notwendigkeit einer individualvertraglichen Lösung zugunsten einer allgemeinverbindlichen Vertragslösung. 5. Neue Prüfungen und neue Prüfverfahren Die Grundlage für die Prüfungen nach dem neuesten Regelwerk bilden die TP Asphalt. Sie erscheinen als Lose-Blatt-Sammlung und tragen daher auch keine Jahresbezeichnung. Aufgrund der Tatsache, dass europaweit einheitliche Regelungen gefunden werden mussten, fi nden sich in den TP Asphalt viele Prüfverfahren wieder, die in Deutschland keine Anwendung fi nden, andere wurden (auch) in Deutschland neu eingeführt. Bei vielen altbekannten Prüfverfahren wurde die Durchführung derart massiv verändert, dass erst neue Erfahrungshintergründe geschaffen werden müssen, bevor dort Grenzwerte defi niert werden können. Hier sind bei den Prüfungen die gefundenen 15

5 nahezu unüberwindbare Hürden bei der Belieferung von Baustellen und steht geradezu im Widerspruch zu der gleichzeitigen Forderungen des Regelwerkes, jede Baumassnahme auf Ihre Eignung zum Einbau in voller Fahrbahnbreite zu prüfen. Sieht man sich darüber hinaus die heutigen Straßenfertiger an, ist schnell zu erkennen, welche riesigen Mengen an Asphaltmischgut hier problemlos verarbeitet werden können. Eine einzelne Mischanlage ist hier teilweise bereits über ihre Kapazitäten hinaus gefordert. Der Deutsche Asphaltverband hat deshalb mit den Bauverwaltungen der Länder das Gespräch gesucht, um praxistaugliche Regelungen zu erarbeiten. Auch die hessische Straßenbauverwaltung hat sofortige Gesprächsbereitschaft signalisiert, da die mit der konsequenten Umsetzung der Regelwerksforderungen einhergehenden Schwierigkeiten unmittelbar erkannt wurden Handhabung in Hessen Einmal im Jahr sitzen Vertreter des Deutschen Asphaltverbandes (dav) mit Vertretern des Hessischen Landesamtes für Strassenund Verkehrswesen (HLSV) und der Hessischen Baustoff- und Bodenprüfstellen (HABB) an ei nem Runden Tisch zusammen. Einer der Diskussionspunkte war die Forderung der ZTV Asphalt nach Identität der Eignungsnachweise bei der Lieferung von mehreren Mischwerken. Da hier teilweise sehr hohe Tonnagen gefordert werden, kann es bei der Belieferung mehrerer Mischwerke mit einer Gesteinssorte (Identität!) durchaus zu Engpässen kommen. Darüber hinaus müsste i.d.r. mindestens einer der Mischgutlieferanten seinen Gesteinslieferanten wechseln, was durchweg zu Mehrkosten und Mehraufwand führt. So wurde zwischenzeitlich eine Lösung gefunden, die zwar nicht ganz allen Vorstellungen der Bau- und Mischgutindustrie entspricht, jedoch die Arbeit aller Beteiligten deutlich erleichtert. Diese ist im folgenden wiedergegeben. [6] Falls der AN im Ausnahmefall nachvollziehbar darlegt, dass für die Herstellung von Asphaltschichten Asphaltmischgut aus mehreren Asphaltmischwerken bezogen werden soll, muss der AN rechtzeitig vor Baudurchführung die Zustimmung des AG erwirken. Die Zustimmung kann in Aussicht gestellt werden, wenn die folgenden Vorgaben eingehalten werden. Asphalttragschicht Der Einbau erfolgt "heiß an "heiß mit parallel versetzt laufenden Fertigern, jede Mischanlage beliefert einen Fertiger über das gesamte Los. Alternativ können Mischwerke auch abwechselnd Abschnitte von jeweils mindestens 1 km Länge beliefern, der Einbau kann hier mit mehreren Fertigern über die gesamte Breite mit demselben Mischgut erfolgen. Die Eignungsnachweise müssen definitiv den dazugehörigen Einbauflächen zugeordnet werden, dies ist in einem Einbauprotokoll zu erfassen. Die Eignungsnachweise müssen aufeinander abgestimmt sein und die in der ZTV Asphalt 07 angegebenen Differenzen einhalten. Asphaltbinderschicht Der Einbau erfolgt "heiß an "heiß mit parallel versetzt laufenden Fertigern, jede Mischanlage beliefert einen Fertiger über das gesamte Los. Alternativ können Mischwerke auch abwechselnd Abschnitte von jeweils mindestens 1 km Länge beliefern, der Einbau kann hier mit mehreren Fertigern über die gesamte Breite mit demselben Mischgut erfolgen. Die Eignungsnachweise müssen definitiv den dazugehörigen Einbauflächen zugeordnet werden, Bild 3: Mischwerk Wiesbaden Bild 4: Mischwerk Hanau 14

6 tisch einen geringeren Hohlraumgehalt an der fertigen Schicht. Beim Splittmastixasphalt geht man von ca. 0,5 %-Punkten aus, die diese geänderten Prüfverfahren mit sich bringen. Bild 8: Dynamisches Stempeleindringtiefengerät Spurbildungstest Der erst mit der ZTV Asphalt-StB 01 eingeführte Spurbildungstest und alle bis dahin angesammelten Erfahrungen können mit der Änderung des gewohnten Prüfverfahrens nunmehr wieder neu gesammelt werden. Denn wurde bis Ende 2008 der Spurbildungstest mit einem Stahlrad im Wasserbad bei 50 C ausgeführt und die so gewonnenen Ergebnisse absolut in [mm] angegeben, so wird der Spurbildungstest nunmehr mit einem mit Vollgummi bereiften Rad in Luft bei 60 C durchgeführt. Die derart gefundenen Spurtiefen werden dann proportional in [%] zur Probeplattendicke ausgewiesen. Die Probeplattendicke wiederum ist abhängig von Art und Größtkorn des Mischgutes. Somit wurde fast alles verändert, was an diesem Versuch nur verändert werden konnte. Die ermittelten Testergebnisse dienen daher aktuell rein der Erfahrungssammlung und können deswegen noch nicht einer vertraglichen Regelung zugrundegelegt werden Dynamische Stempeleindringtiefe Der Grundsatz der Erfahrungssammlung gilt auch für das Prüfverfahren der dynamischen Stempeleindringtiefe, die in Ergänzung zur bisher auch schon praktizierten statischen Stempeleindringtiefe bei Gussasphalt durchgeführt werden muss. Man erhofft sich von einem dynamischen Versuch eine bessere Abbildung der tatsächlichen Belastungssituation auf der Verkehrsfl äche sowie eine stärkere, und damit aussagekräftigere, Spreizung der Ergebnisse. 6. Neue Bindemittel 6.1. Viskositätsveränderte Bindemittel Mit der zwingenden Einführung von Niedertemperaturgussasphalt (NTGA, siehe dazu Gliederungspunkt 7 Neue Baustoffe ) ist es notwendig geworden, Bindemittel zu entwickeln, die den Einbau von Gussasphalt auch unter 230 C möglich machen. Dies ist der Bindemittelindustrie durch die Zugabe viskositätsverändernder Zusätze gelungen. In den ZTV Asphalt sind daher viskositätsveränderte Bindemittel oder viskositätsverändernde Zusätze verpfl ichtend vorgeschrieben; es sei denn was bisher noch niemand geschafft hat man kann die Wirksamkeit verfahrenstechnischer Maßnahmen nachweisen, um das gleiche Ziel, die Reduzierung von Dämpfen und Aerosolen aus Bitumen unter einen bestimmten Grenzwert, zu erreichen. Bild 9: Einbau von konventionellem Gussasphalt 6.2. Polymermodifizierte Bindemittel Nicht neu, doch in ihrer Bedeutung deutlich nach vorne gebracht wurden die PmBs. Fristeten diese bisher ein Fußnotendasein, wurden sie nunmehr in der ZTV Asphalt in die Tabelle der zweckmäßigen Bindemittelarten und sorten integriert. Damit ist der Tatsache Rechnung getragen, dass bereits in den vergangenen Jahren bis zu 25 % aller eingesetzten Bindemittel im Asphaltstrassenbau polymermodifi zierte Bindemittel waren. 17

7 Ergebnisse nur anzugeben, ohne dass derzeit daraus vertragsrechtliche Konsequenzen gezogen werden dürfen Neue Prüfungen Schichtenverbund Der Bedeutung eines guten Schichtenverbundes Rechnung tragend wie schon durch die Integration des M SNAR in die ZTV Asphalt dokumentiert wurde auch die Prüfung des Schichtenverbundes in das Regelwerk aufgenommen. Auch hier muss bei der Durchführung darauf geachtet werden, die kleinen Fallstricke zu umschiffen, die sich durch die Einführung einer neuen Prüfung unbeabsichtigt ergeben können. So ist der Schichtenverbund an Bohrkernstücken mit einem Durchmesser von 150 mm zu testen. Viele Bohrkerngeräte haben nun aber einen Außendurchmesser von 150 mm, aus dem sich zwingend ein geringer Durchmesser des Bohrkerns als diese 150 mm ergibt. Spannt man nun einen derartigen Bohrkern in das Prüfgerät, kommt es durch die nicht passenden Durchmesser zu in ihrer Richtung ungewollten Krafteintragungen, die das gefundene Ergebnis beeinfl ussen können. Man ist also gerade bei eng an den Grenzwerten gelegenen Prüfergebnissen gut beraten, sich von der Ordnungsmäßigkeit der durchgeführten Prüfung zu überzeugen zumindest in der ersten Zeit, bis sich die Durchführung überall eingespielt hat Elastische Rückstellung In der Vergangenheit war die Prüfung der elastischen Rückstellung bei polymermodifi zierten Bindemitteln wenn überhaupt, dann nur länderspezifi sch geregelt. Mit der Einführung des neuen Regelwerkes gibt es nun auch dafür eine bundeseinheitliche Vorschrift. Auch hier hat sich die Erfahrung der vergangenen Jahre deutlich in den Grenzwerten niedergeschlagen, an denen sich die Testergebnisse zu orientieren haben. So ist die elastische Rückstellung des Bitumens bei der Verwendung im Walzasphalt bei 40 % festgelegt worden, wohingegen man bei der Verwendung im Gussasphalt der höheren thermischen Belastung Rechnung trägt und die elastische Rückstellung auf 30 % beschränkt. Dies ist durchaus vernünftig, da mit diesem Test nur das Vorhandensein von Polymeren und deren weitere Wirksamkeit nachgewiesen werden soll. Ist kein PmB zum Einsatz gekommen, so liegt die elastische Rückstellung unabhängig von der vorherigen thermischen Beanspruchung nahe 0 %. Eine weitere Spezialität gibt es noch: kommt beim Gussasphalt Bitumen mit viskositätsverändernden Zusätzen zum Einsatz was nach heutiger Regelung grundsätzlich der Fall sein müsste, siehe dazu Gliederungspunkt 7 Neue Baustoffe so kommt die Prüfung auf elastische Rückstellung nicht mehr zum Einsatz. Dies resultiert aus der Tatsache, dass durch die viskositätsverändernden Zusätze Veränderungen im Rückstellvermögen der PmB auftreten. Weitere Veränderungen erfolgen durch die noch nicht vollständig bekannten Effekte bei der Rückgewinnung des Bindemittels. Eine andere Frage ist, ob Gussasphalt überhaupt PmB braucht Neue Prüfverfahren Rohdichte und Raumdichte Rohdichte und Raumdichte sind mit die ältesten Prüfverfahren bei der Herstellung von Asphaltmischgut und nicht zum ersten Mal erfahren beide wiederum Änderungen. Bei der Bestimmung der Rohdichte arbeitet man nunmehr mit Wasser (anstelle von Trichlorethylen) und lässt das bisherige Korrekturglied bei der Arbeit mit Wasser entfallen. Dies führt erfahrungsgemäß zu einer kleineren Rohdichte, das Mischgut erscheint leichter. Bei der Bestimmung der Raumdichte kehrt man wieder zum Lederlappen zurück, mit dem der Probekörper abgetupft werden muss. Abgesehen von einem nach Ansicht des Verfassers verstärktem Einfl uss des Laborantenfaktors erhält man so i.d.r. eine geringfügig größere Raumdichte, der Bohrkern oder der Probekörper erscheint schwerer. Da aus dem Verhältnis von Rohdichte zu Raumdichte der rechnerische Hohlraumgehalt ermittelt wird, erhält man so automa- Bild 7: Spurbildungsgerät 16

8 Haltbarkeit Ein gut konzipierter und eingebauter Belag aus offenporigem Asphalt erreicht heutzutage Nutzungsdauern von 10 Jahren und mehr, in denen immer noch eine deutliche lärmreduzierende Wirkung nachgewiesen werden kann. Damit liegt die Nutzungsdauer zwar weiterhin merklich unter denjenigen von Splittmastix- oder Gussasphaltdecken. Bedenkt man jedoch die häufi ge Alternative überhohe Lärmschutzwände oder Einhausungen so erscheint zumindest dem Verfasser die offenporige Asphaltdeckschicht eine überlegenswerte Alternative. Bild 13: Kreisverkehr und Industriefläche Bild 14: mangelhafte Strassennaht Bild 15: Kompaktasphaltfertiger 7.2. Niedertemperaturgussasphalt Aus arbeitsschutzrechtlichen Gründen wurde in den ZTV Asphalt-StB 07 in die Tabelle der niedrigsten und höchsten Mischguttemperaturen der Gussasphalt nurmehr mit max. 230 C aufgenommen. Man spricht von einem Niedertemperaturgussasphalt (NTGA). Dies bedeutet, dass anderer als NTGA für Baustellen auf denen die ZTV vereinbart sind, nicht mehr geliefert und eingebaut werden darf. Nach geringen Anlaufschwierigkeiten von Seiten aller Beteiligten (vertragsrechtlich, herstellungs- und bautechnisch) bereits in 2008, in dem NTGA erstmals fl ächendeckend zum Einsatz kam, kann man nun davon ausgehen, dass sich diese Bauweise gut etabliert hat und die allermeisten der Probleme und Problemchen mit der Anstrengung aller Seiten überwunden sind Asphaltbeton Der Asphaltbeton erlebt mit dem neuen Regelwerk ein kleines revival. Bis rauf zu Bauklasse II ist er unter dem Einsatz von polymermodifi ziertem Bindemittel in die Tabelle der zweckmäßigen Mischgutarten aufgenommen. Bis zur Korngröße 16 ist er in den ZTV Asphalt hinterlegt und eignet sich ggf. unter Verwendung eines 10/40-65 (PmB 25) durch seine geschlossene Oberfl äche gut für Kreisverkehre und Industriefl ächen Harte Bindemittel Den steigenden Belastungen und Temperaturen Rechnung tragend spielen im neuen Asphaltregelwerk härtere Bindemittel eine immer bedeutendere Rolle. So kann in der Asphalttragschicht die Härte des Bindemittels bis zum 30/45 gewählt werden (Bauklasse SV III), der 30/45 für den Gussaphalt wurde dagegen in die Bauklassen IV VI verbannt. Im Asphaltbinder können wir in Ausnahmefällen in den Bauklassen SV III sogar ein 10/40-65 (PmB 25) einsetzen, ebenso wie im Gussasphalt, dort in den Bauklassen SV und I. Und auch der Asphaltbeton, siehe oben, kann mit einem 25/55-55 (PmB 45) in der Tabelle der zweckmäßigen Mischgutarten und sorten gefunden werden. 8. Neue Bauweisen Eine weitere Antwort auf die Herausforderungen stetig wachsender Verkehrsmengen glaubt man mit der Kompaktasphaltbauweise gefunden zu haben. Wenigstens eine der Möglichkeiten für die Herstellung einer Asphaltfl äche in Kompaktasphaltbauweise hat somit konsequenterweise Eingang in die ZTV Asphalt-StB 07 gefunden. 19

9 7. Neue Baustoffe Wirklich neu an Baustoffen ist wenig im Asphaltstrassenbau. Trotzdem konnten mit dem neuen Regelwerk bisher in Merkblättern abgehandelte Baustoffe in den Adelsstand der ZTV und TL Asphalt erhoben (offenporiger Asphalt), andere offi zialisert (Niedertemperaturgussasphalt) und wieder andere in ihrer Bedeutung nach vorne gebracht (Asphaltbeton) werden Offenporiger Asphalt Offenporiger Asphalt ist ein aktiver Beitrag der Mischgutindustrie zur Lärmreduzierung. Werte von bis zu -8 db(a) können hier über mehrere Jahre erzielt werden. Dass dieselben Hohlräume, die für eine deutliche Lärmreduzierung sorgen, gleichzeitig auch noch das Wasser abführen und so der Sprühfahnenbildung entgegenwirken, freut jeden Autofahrer, der auf regennasser Fahrbahn hinter anderen Fahrzeugen herfahren muss. Das Thema offenporiger Asphalt ist sicherlich einen eigenen Fachbeitrag wert. Daher hier in wenigen Stichworten nur das allerwichtigste Mineralstoffe Soll offenporiger Asphalt zum Einsatz kommen, so ist von Seiten der ausschreibenden Stellen und auch von Seiten der Einbaufi rmen unbedingt zu beachten, dass die Beschaffung der hierfür geeigneten Mineralstoffe durch die damit einhergehenden notwendigen Ansprüche (PSV, Kubizität, Über- und Unterkorn) Zeit in Anspruch nimmt. Es kann davon ausgegangen werden, dass die wenigen Steinbrüche, die dafür geeignet sind, maximal 150 to opa-fähige Körnung pro Tag produzieren können. Bei einem Los mit to Mischgut (ca qm) benötigt man so allein für die Bereitstellung des Gesteins 40 Arbeitstage! Bild 10: Wasserablauf auf offenporigem Asphalt Bild 11: offenporiger Asphalt im Vergleich zu Asphaltbeton Bindemittel Bedingt durch die vielen Hohlräume im offenporigen Asphalt können die Gesteinskörner nur an wenigen Stellen miteinander verklebt werden. Darüber hinaus ist das Bindemittel in hohem Maße dem Zutritt von Wasser und Luft ausgesetzt. Deswegen ist für die Herstellung von offenporigem Asphalt ein hochpolymermodifi ziertes Bindemittel notwendig und vorgeschrieben. Alternativ dazu gibt es noch Anbieter von gummimodifi zierten Bitumen, welches ähnliche Eigenschaften besitzt wie die hochpolymermodifi zierten Bindemittel. Der Verfasser des Artikels hat jedoch bezüglich der Verarbeitbarkeit des gummimodifi zierten Bitumens an der Mischanlage keine guten Erfahrungen gemacht Produktion In Abhängigkeit von der Einbaubreite offenporiger Asphalt darf konsequenterweise nur ohne Längsnaht eingebaut werden und der Mischleistung der Mischanlagen muss das Mischgut ggf. von mehreren Mischanlagen gefahren werden. Es ist davon auszugehen, dass die Mischleistung beim offenporigen Asphalt durch dessen Monokörnigkeit um rd. 20 % geringer ist als beim Splittmastixasphalt. Bild 12: Einbau von Niedertemperaturgussasphalt 18

10 Eingangsprodukte), sondern darüber hinaus ein bis in das Detail gehender Dokumentationsaufwand die WPK kennzeichnet. Bei konsequenter Anwendung jedoch bietet die WPK die Chance, Prozess- und Produktqualität zu optimieren. Literatur [1] ZTV Asphalt StB 07 [2] TL Asphalt StB 07 [3] TL Bitumen StB 07 [4] DIN EN [5] TP Asphalt-StB [6] EF Asphalt Autor Dipl.-Wirtschafts-Ing. Bernd Krempel Geschäftsführer Südhessische Asphalt-Mischwerke GmbH & Co. KG Saarstraße Hanau Dr.-Ing. Norbert Weiland Laborleiter Südhessische Asphalt-Mischwerke GmbH & Co. KG Saarstraße Hanau 21

11 Einem anderen Problem, nämlich die Schwachstelle der Nähte und Fugen, versucht man entgegenzutreten, indem der Bauherr aufgerufen ist zu prüfen, ob der Einbau der Asphaltschicht nicht entweder nahtlos oder heiß an heiß erfolgen kann Kompaktasphalt Bauweise Bei der in den ZTV Asphalt geforderten Bauweise handelt es sich um die Bauweise mit einem Modulfertiger, da die ZTV Asphalt klarstellt, dass die untere heiße Schicht nicht zu befahren [2] ist. Beim Modulfertiger wird über einen variablen Beschicker abwechselnd der Deckschichtkübel mit Splittmastixasphalt oder der Binderschichtkübel mit Bindermischgut beschickt. Dass dies die erhöhte Aufmerksamkeit von Beschickerpersonal und LKW-Fahrer erfordert, ist selbstredend Vorteile Bedingt durch den gleichzeitigen Einbau von Asphaltbinder- und Splittmastixdeckschicht wird natürlich eine optimale Verzahnung beider Schichten erreicht. Ein besserer Schichtenverbund, über dessen Bedeutung schon indiesem Aufsatz geschrieben wurde, kann anders niemals erzielt werden. Durch das gleichzeitige Aufbringen von dünner Splittmastixschicht auf dem herzustellenden Asphaltbinder wird eine Erhöhung des Verdichtungsgrades erzielt. Dieser wirkt sich wiederum positiv auf die Widerstandskraft gegen Verformungen aus. Die Gefahr von Spurrinnen kann somit wirksam minimiert werden. Da die Gefahr der Auskühlung des (2 cm dicken) SMA durch die heiße Unterlage geringer ist, kann die Kompaktasphaltbauweise bis runter zur 0 C-Grenze der Lufttemperatur erfolgen. Werden ansonsten Walzasphaltdeckschichten bis 3 cm eingebaut, muss der Einbau bei Außentemperaturen von unter 10 C eingestellt werden. Und zu guter Letzt wird natürlicherweise die Bauzeit beim gleichzeitigen Einbau zweier Schichten deutlich verkürzt. Über den Vorteil kürzerer Bauzeiten muss an dieser Stelle sicherlich kein weiteres Wort verloren werden Herausforderungen Herausforderungen sind dazu da, gemeistert zu werden, man muss sie jedoch kennen, um sich darauf einzustellen. Bei der Kompaktasphaltbauweise ist neben der Tatsache, dass längst nicht alle Bauvorhaben dafür geeignet sind (Länge, Brücken, Tunnel, Verkehrsführung um nur einige Stichworte zu nennen) wahrscheinlich die größte Herausforderung die Materiallogistik. Durch den gleichzeitigen Einbau von 10 cm Asphaltbinder mit 2 cm Splittmastixschicht werden große Mengen Mischgut gleichzeitig benötigt. Dabei gibt es nur wenige Asphaltmischanlagen in Deutschland, die allein die Asphaltbindermengen allein zu mischen in der Lage sind. Gefordert werden i.d.r. mehr als 200 to Asphaltbinder in der Stunde. Es sind daher im Regelfall mindestens 3 Asphaltmischanlagen in die Beschickung des Kompaktasphaltfertigers eingebunden, von denen 2 den Asphaltbinder mit identischer Rezeptur liefern müssen. Um ein Höchstmaß an Liefersicherheit zu erreichen, ist der Lieferant ggf. gut beraten, eine weitere Mischanlage als stand-by-anlage vorzuhalten. Denn die Kosten bei Stillstand einer solchen Kompaktasphaltmaschinerie sind hoch. Bild 16: Kompaktasphalteinbau 9. Werkseigene Produktionskontrolle Die Werkseigene Produktionskontrolle (WPK) ist die Übersetzung der DIN EN Teil 21 in die Sprache der Mischgutindustrie. Es wurde davon abgesehen, ein eigenes deutsches Regelwerk zu erstellen, da die Vorgaben in der zugrundelegenden europäischen Norm derart eng und detailliert sind, dass ein eigenes Regelwerk sich erübrigt. Die WPK setzt völlig neue Schwerpunkte bei der Qualitätssicherung. Während die bisherige Qualitätsüberwachung und der bisherige Qualitätsbegriff bei der Mischgutherstellung ein produktbetonter Ansatz war überwacht und kontrolliert wurde nur das fertige Produkt ist die Herangehensweise der WPK der angelsächsische prozessbetonte Ansatz: stimmt der Prozess, so stimmt auch das Produkt. Wobei natürlich auch das Produkt weiterhin einer Überwachung unterliegt. Somit zieht sich mit der Einführung der WPK der Qualitätsbegriff über die komplette Bandbreite aller Prozesse, die in irgendeiner Form mit dem Produkt und seinen Ausgangsmaterialien in Berührung kommen. Angefangen vom Einkauf über die Rohmaterialannahme, die Lagerung und Verarbeitung am Werk bis hin zur Verladung auf die Lieferfahrzeuge und den Versand. Dies ist der gleiche Ansatz wie bei der DIN ISO Mit der Einführung der WPK einher geht für den Mischguthersteller, quasi wie ein Leitfaden, als erstes die Erstellung eines Qualitätsplanes, in der das Unternehmen alle wesentlichen Grundsätze und Begriffe hinterlegt, die im eigenen Haus bei der Herstellung des Produktes und bei der Umsetzung der WPK zu beachten sind. Diesen Qualitätsplan kann jeder Kunde und jeder Interessierte einsehen. Auch dient er dem Zertifi zierer als roter Faden bei der Beurteilung des WPK-Systems. Jeder Qualitätsplan besteht aus der Qualitätserklärung des Unternehmens und 10 Gliederungspunkten, die das komplette System der WPK widerspiegeln. Diese hier wiederzugeben würde den Rahmen vollkommen sprengen. Daher abschließend an dieser Stelle nur noch soviel: Die WPK geht für die Mischgutindustrie mit einem deutlichen Mehraufwand einher, da nicht nur wesentlich mehr selbst gemacht werden muss, was vorher z. B. von Lieferanten erledigt wurde (Qualitätsüberwachung der 20

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