ESSENTIALS UND ERFAHRUNGEN AUS DER SICHT

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1 VSVI-SEMINAR Frankfurt/Oder 26.Januar 2010 RC-Baustoffe nach TL und ZTV ESSENTIALS UND ERFAHRUNGEN AUS DER SICHT SoB-StB 04 Ausgabe 2007 EINES PRÜFINSTITUTES VSVI-SEMINAR_Frf.O_

2 RC-BAUSTOFFE IN Frostschutzschichten FSS Kiestragschichten KTS Schottertragschichten STS NEUE REGELWERKE TL SoB-StB 04 / Ausgabe 2007 ZTV SoB-StB 04 / Ausgabe 2007 TL G SoB-StB 04 / Ausgabe 2007 TL Gestein-StB 04 / Ausgabe VSVI-SEMINAR_Frf.O_

3 SCHICHTEN OHNE BINDEMITTEL (SoB) Es gelten für FSS: Böden (DIN 18196: GE, GW, GI, SE, SW, SI) Baustoffgemische (0/2, 0/4, 0/5, 0/8, 0/11, 0/16, 0/22, 0/32, 0/45, 0/56, 0/63) KTS+STS: Baustoffgemische (0/32, 0/45, 0/56) VSVI-SEMINAR_Frf.O_

4 MÖGLICHE STOFFLICHE ZUSAMMENSETZUNG BEI RC-BAUSTOFFEN Beton Porenbeton Asphalt aus Zwangsanhaftungen Klinker (harte und weiche) Naturstein Ziegel (harte und weiche) Mörtel, Putz, Estrich Gips, Anhydrit Schlacke (diverse) Störstoffe VSVI-SEMINAR_Frf.O_

5 RC-GEMISCHE AUS RC-BAUSTOFFEN NATÜRLICHE UND/ODER INDUSTRIELL HERGESTELLTE GESTEINSKÖRNUNGEN Hochofenstückscklacke (HOS) Hüttensand (HS) Stahlwerksschlacke (SWS) Schlacke aus Kupfererzeugung (CUS/CUG) Gießerei-Kupolofenschlacke (GKOS) Steinkohlenflugasche (SFA) Schmelzkammergranulat (SKG) Kesselasche aus Steinkohlenfeuerung (SKA) Gießereirestsand (GRS) Hausmüllverbrennungsasche (HMVA) VSVI-SEMINAR_Frf.O_

6 ANFORDERUNGEN FSS Anforderungen/Prüfungen FSS (RC) 1 Stoffliche Zusammensetzung 2 Umweltrelevante Merkmale TL Gestein 3 Wiederstand gegen Frostbeanspruchung TL SoB-StB 1) FV < 0,063 mm < 2 M.-% 2) < 0,063 mm + Frostversuch < 5 M.-% BTR RC-StB Asphalt 20 Niedr. Fest. 10 Störstoffe 0,2 LAGA TR Anlagen dito 4 Feinanteile < 0,063 mm 5 M.-% 5 M.-% 5 Überkorn Kategorie 0C dito 6 Korngrößenverteilung Tab. 4, TL Gestein 0/2, 0/4 dito 7 Wasserdurchlässigkeit k m/s (durchlässig) 8 Wassergehalt dito 9 CBR-Wert > 40 % VSVI-SEMINAR_Frf.O_

7 ANFORDERUNGEN STS Anforderungen/Prüfungen STS (RC) TL SoB-StB BTR RC-StB 1 Stoffliche Zusammensetzung 2 Umweltrelevante Merkmale TL Gestein Asphalt 20 Niedr. Fest. 10 Störstoffe 0,2 LAGA TR Anlagen und Wiederstand gegen Frostbeanspruchung 1) FV < 0,063 mm < 2 M.-% 2) < 0,063 mm + Frostversuch < 9 M.-% dito 4 Feinanteile < 0,063 mm 5 M.-% 5 M.-% 5 Überkorn Kategorie 0C dito 6 Korngrößenverteilung Tabelle 8 und 9 dito 7 Wassergehalt 90 % w opt. dito 8 CBR-Wert > 80 % > 80 % VSVI-SEMINAR_Frf.O_

8 ANFORDERUNGEN FSS/STS ungleiche Anforderung/Prüfung FSS +STS (RC) 1 Umweltrelev. Merkmale 2 Korngrößenverteilung 3 Wasserdurchlässigkeit FSS BTR RC Anlagen Tab. 4 bzw. TL Gestein 0/2, 0/4 mm k m/s (BTR RC) 4 CBR-Wert > 40 % (BTR RC) STS BTR RC, Anlagen und Tab. 8 und 9 > 80 % (TL SoB + BTR RC) VSVI-SEMINAR_Frf.O_

9 TL SoB: MINDESTPRÜFHÄUFIGKEITEN FÜR EIGENSCHAFTEN DER BAUSTOFFGEMISCHE UND BÖDEN (WPK) 1 Eigenschaft Erläuterung Prüfverfahren Mindestprüfhäufigkeit Art der Gesteinskörnung im Baustoffgemisch 2 Feinanteile 3 Überkorn 4 Korngrößenverteilung siehe TL Gestein-StB. Abschnitt DIN EN siehe TL Gestein-StB. Anhang C, Tabelle C.3. Zeile 1 1 mal pro Woche oder 1 mal alle 5000 t (die größere Häufigkeit ist maßgebend) 5 Frostempfindlichkeit, Wasserdurchlässigkeit 6 Proctorversuch opt. Wassergehalt Trockendichte 7 CBR-Wert 8 Umweltrelevante Merkmale keine Anforderungen DIN EN mal pro Jahr nur Schottertragschichten unter Betondecken DIN EN mal pro Jahr gilt nicht für Baustoffgemische aus natürlichen Gesteinskörnungen und Böden siehe TL Gestein-StB. Anhang D siehe TL Gestein-StB. Anhang C, Tabelle C.3. Zeile VSVI-SEMINAR_Frf.O_

10 Siebdurchgang in M.-% BAUSTOFFGEMISCH 0/32 FÜR KIES- UND SCHOTTERTRAGSCHICHTEN nach TL SoB Siebrückstand in M.-% SDV=Wert des Lieferanten Siebnennöffnungsweite in mm VSVI-SEMINAR_Frf.O_

11 ANFORDERUNGEN NACH ZTV SoB-StB 04 (EINGEBAUTER ZUSTAND ) Mindesteinbaudicken in Abhängigkeit vom Größtkorn bis 32 mm 12 cm bis 45 mm 15 cm bis 56 mm 18 cm Korngrößenverteilung Grenzwerte Bilder Anhang B (Beispiel Kies- u.schottertragsch.) Feinanteil < 0,063 mm < 7,0 M.-%, bei STS unter Beton < 5,0 M.-% Verdichtungsgrad > 103% Verformungsmodul >120 bis 180 MN/m 2, je nach FSS bzw. Planum und Bauklasse VSVI-SEMINAR_Frf.O_

12 Siebdurchgang in M.-% KIES- UND SCHOTTERTRAGSCHICHT 0/45 Siebrückstand in M.-% Siebnennöffnungsweite in mm VSVI-SEMINAR_Frf.O_

13 EINFLÜSSE AUF RC-BAUSTOFFE k-wert CBR-Wert Sieblinie Sieblinie, Kornform und Kornfestigkeit Schädliche Bestandteile Umwelt, Tragfähigkeit und Schäden (z.b. Beulen) VSVI-SEMINAR_Frf.O_

14 5,6 11,2 22,4 31,5 56 Siebdurchgang in M.-% UNTERSUCHUNGSERGEBNIS: Mischprobe Stationen 1 und 2 Sieblinienbereich für Frostschutzschicht 0/45 nach TL SoB-StB Gute Sortierung = Gute Verdichtbarkeit = 0,063 0, Gute Standfestigkeit Siebnennöffnungsw eite in m m VSVI-SEMINAR_Frf.O_

15 5,6 11,2 22,4 31,5 56 Siebdurchgang in M.-% UNTERSUCHUNGSERGEBNIS: Mischprobe Stationen 1 und 2 Sieblinienbereich für Kies- und Schottertragschichten 0/45 nach TL SoB-StB ,063 0, schlechte Sortierung = schlechte Verdichtbarkeit = Schlechte Tragfähigkeit Siebnennöffnungsw eite in m m VSVI-SEMINAR_Frf.O_

16 5,6 11,2 22,4 31,5 56 Siebdurchgang in M.-% UNTERSUCHUNGSERGEBNIS: Mischprobe Stationen 3 bis 6 Sieblinienbereich für Frostschutzschicht 0/45 nach TL SoB-StB ,063 0, Siebnennöffnungsweite in mm VSVI-SEMINAR_Frf.O_

17 5,6 11,2 22,4 31,5 56 Siebdurchgang in M.-% UNTERSUCHUNGSERGEBNIS: Mischprobe Stationen 7 und 8 Sieblinienbereich für Frostschutzschicht 0/45 nach TL SoB-StB ,063 0, Siebnennöffnungsw eite in m m VSVI-SEMINAR_Frf.O_

18 Siebdurchgang in M.-% Schluff k f =9,76x10-2 sehr stark durchlässig SAND KIES 0 0,002 0,063 0, Korndurchmesser d in mm VSVI-SEMINAR_Frf.O_

19 Schluff k f =2,9x10-7 schwach durchlässig Siebdurchgang in M.-% ,002 0,063 SAND 0, Korndurchmesser d in mm KIES VSVI-SEMINAR_Frf.O_

20 CBR-Wert in % Schottertragschicht Frostschutzschicht ,5 6 6,5 7 7,5 8 Wassergehalt w in M.-% VSVI-SEMINAR_Frf.O_

21 CBR-Wert in % CBR-Wert in % ,5 6 6,5 7 7, Wassergehalt w in M.-% ,5 6 6,5 7 7,5 8 Wassergehalt w in M.-% VSVI-SEMINAR_Frf.O_

22 CBR = 96% VSVI-SEMINAR_Frf.O_

23 CBR = 32% VSVI-SEMINAR_Frf.O_

24 SCHÄDLICHE BESTANDTEILE mergelige und tonige Körner Ton- und Glimmermineralien Pyrit Markasit Calciumsulfat (z.b. Gips) Magnesiumsulfat VSVI-SEMINAR_Frf.O_

25 RADWEG B189 WITTSTOCK-HEILIGENGRABE VSVI-SEMINAR_Frf.O_

26 VSVI-SEMINAR_Frf.O_

27 VSVI-SEMINAR_Frf.O_

28 ETTRINGIT H 2 O 3 CaO Al 2 O CaSO 4 3 CaO Al 2 O 3 3 CaSO 4 32 H 2 O Tricalciumaluminat + Calciumsulfat + Feuchte = Ettringit VSVI-SEMINAR_Frf.O_

29 Asphaltdeckschicht Asphaltbinder / Asphalttragschicht Zement RC-Tragschicht Ettringit / Thaumasit VSVI-SEMINAR_Frf.O_

30 THAUMASIT IM DÜNNSCHLIFF VSVI-SEMINAR_Frf.O_

31 ZUSAMMENFASSEND ZEIGEN DIESE SCHADENSBEREICHE ERSCHEINUNGEN, WIE ungleichmäßige Hebungen und Wölbungen im Asphaltoberbau hohen Wasser- und Feuchtegehalt erhöhte Sulfatkonzentrationen die Nichterfüllung der Anforderungen nach BTR RC-STB 2004 an die stoffliche Zusammensetzung das Auftreten von Schäden, verstärkt nach Frostperioden, wobei die Ursache meist aus den darunter befindlichen ungebundenen RC-Tragschichten resultiert VSVI-SEMINAR_Frf.O_

32 ERGEBNISSE AUS BISHERIGEN UNTERSUCHUNGEN: Der wasserlösliche Sulfatgehalt der Kornklasse 0/4 mm war höher als im Material > 4 mm. Schäden traten auch bei einem Sulfatwert Z 1.1 (LAGA Bauschutt) auf. Beim Kochversuch der Körnung 16/22 mm von den ausgebauten Materialien wird der Grenzwert (< 1 M.-%) bei dem Material aus den geschädigten Bereichen nicht bestanden VSVI-SEMINAR_Frf.O_

33 ZU ERWARTENDE VERÄNDERUNGEN IN DER ÜBERARBEITETEN BTR RC-StB 2010? ZUSÄTZLICHE PRÜFUNGEN IN DER ERSTPRÜFUNG UND STÄNDIGEN GÜTEÜBERWACHUNG (3 p.a.) Prüfung des Gehaltes an säurelöslichen Sulfaten an der Gesteinskörnung < 4 mm, bestimmt nach DIN EN Abschnitt 12. Grenzwert 1 M.-% Prüfung der Raumbeständigkeit nach TP Min-StB Teil 4.2 bestimmt an der groben Gesteinskörnung 4/16 mm. Grenzwert 1 M.-% Prüfung des Widerstandes von feinen Gesteinskörnungen 0,71/2 mm auf Frost-Tau-Wechsel, bestimmt nach TP Gestein Teil mit entsalztem Wasser. Wert wird angegeben! Der zulässige Anteil an Gips und Anhydrit > 4 mm wird bei der stofflichen Zusammensetzung auf 0,5 M.-% beschränkt VSVI-SEMINAR_Frf.O_

34 AUF DER BAUSTELLE SIND IM RAHMEN DER KONTROLLPRÜFUNGEN (AG) 1. die stoffliche Zusammensetzung (Gips > 4 mm 0,5 M.-%), 2. der Kochversuch ( 4/16mm 1M.-%)?? und 3. der säurelösliche Sulfatgehalt (< 4 mm 1 M.-%) zu überprüfen (Gehalt > 1 M.-% dann Gutachten AN). Dabei sind die Anforderungswerte aus der Erstprüfung einzuhalten. Zur weiteren Absicherung sind Röntgenanalysen mit der Röntgendiffraktometrie (XRD) und/oder Frosthebungsversuche durchzuführen VSVI-SEMINAR_Frf.O_

35 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! (UM REGE DISKUSSION WIRD GEBETEN) VSVI-SEMINAR_Frf.O_