ESSENTIALS UND ERFAHRUNGEN AUS DER SICHT

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Elizabeth Solberg
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1 bup-seminar Potsdam RC-Baustoffe nach TL und ZTV ESSENTIALS UND ERFAHRUNGEN AUS DER SICHT SoB-StB 04 Ausgabe 2007 EINES PRÜFINSTITUTES bup_potsdam_

2 RC-BAUSTOFFE IN Frostschutzschichten FSS 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 bup_potsdam_

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) STS: Baustoffgemische (0/32, 0/45, 0/56) bup_potsdam_

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 bup_potsdam_

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) bup_potsdam_

6 ANFORDERUNGEN FSS Anforderungen/ Prüfungen FSS (RC) 1 Stoffliche Zusammensetzung 2 Umweltrelevante Merkmale TL SoB-StB Asphalt > 4 mm < 30 Ziegel > 4 mm < 30 Kalksandstein > 4 mm < 5 min. Leicht- u. Dämmstoffe > 4 mm < 1 Fremdstoffe < 0,2 TL Gestein BTR RC-StB Asphalt 20 Niedr. Fest. 10 Störstoffe 0,2 LAGA TR Anlagen u Widerstand gegen Frostbeanspruchung 1) FV < 0,063 mm < 2 M.-% 2) < 0,063 mm + Frostversuch < 5 M.-% 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 % bup_potsdam_

7 ANFORDERUNGEN STS Anforderungen/ Prüfungen STS (RC) 1 Stoffliche Zusammensetzung 2 Umweltrelevante Merkmale TL SoB-StB Asphalt > 4 mm < 30 Ziegel > 4 mm < 30 Kalksandstein > 4 mm < 5 min. Leicht- u. Dämmstoffe > 4 mm < 1 Fremdstoffe < 0,2 TL Gestein BTR RC-StB Asphalt 20 Niedr. Fest. 10 Störstoffe 0,2 LAGA TR Anlagen und Widerstand gegen Frostbeanspruchung 1) FV < 0,063 mm < 2 M.-% 2) < 0,063 mm + Frostversuch < 5 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 bup_potsdam_ CBR-Wert > 80 % > 80 %

8 ANFORDERUNGEN FSS/STS ungleiche Anforderung/Prüfung FSS +STS (RC) 1 Umweltrelev. Merkmale 2 Korngrößenverteilung 3 Wasserdurchlässigkeit FSS BTR RC Anlagen u 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) bup_potsdam_

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 bup_potsdam_

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

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 bup_potsdam_

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

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

14 UNTERSUCHUNGSERGEBNIS: Mischprobe Stationen 1 und 2 Sieblinienbereich für Frostschutzschicht 0/45 nach TL SoB-StB 04 Siebdurchgang in M.-% Siebnennöffnungsw eite in m m 11, ,063 0, Gute Standfestigkeit 5,6 Gute Sortierung = Gute Verdichtbarkeit = 22,4 31, bup_potsdam_

15 UNTERSUCHUNGSERGEBNIS: Mischprobe Stationen 1 und 2 Sieblinienbereich für Kies- und Schottertragschichten 0/45 nach TL SoB-StB Siebdurchgang in M.-% , , schlechte Sortierung = Schlechte Tragfähigkeit 5,6 11,2 22,4 31,5 90 schlechte Verdichtbarkeit = 56 Siebnennöffnungsw eite in m m bup_potsdam_

16 UNTERSUCHUNGSERGEBNIS: Mischprobe Stationen 3 bis 6 Sieblinienbereich für Frostschutzschicht 0/45 nach TL SoB-StB Siebdurchgang in M.-% ,063 0, ,6 11, ,4 31, Siebnennöffnungsweite in mm bup_potsdam_

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

18 k f =9,76x10-2 sehr stark durchlässig 100 Siebdurchgang in M.-% Schluff 0,002 0,063 SAND 0,5 KIES Korndurchmesser d in mm bup_potsdam_

19 k f =2,9x10-7 schwach durchlässig 100 Siebdurchgang in M.-% Schluff 0,002 0,063 SAND 0, Korndurchmesser d in mm KIES bup_potsdam_

20 100 CBR-Wert in % Schottertragschicht Frostschutzschicht 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 Wassergehalt w in M.-% bup_potsdam_

100 CBR-Wert in % 80 60 40 20 5 5,5 6 6,5 7

-% CBR-Wert in % 80 60 40 20 5 5,5 6 6,5 7

21 100 CBR-Wert in % ,5 6 6,5 7 7, Wassergehalt w in M.-% CBR-Wert in % ,5 6 6,5 7 7,5 8 Wassergehalt w in M.-% bup_potsdam_

22 CBR = 96% bup_potsdam_

23 CBR = 32% bup_potsdam_

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

25 RADWEG B189 WITTSTOCK-HEILIGENGRABE bup_potsdam_

26 bup_potsdam_

27 bup_potsdam_

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 bup_potsdam_

29 Asphaltdeckschicht Asphalttragschicht Zement RC-Tragschicht Ettringit / Thaumasit bup_potsdam_

30 THAUMASIT IM DÜNNSCHLIFF bup_potsdam_

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 bup_potsdam_

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 bup_potsdam_

33 ZU ERWARTENDE VERÄNDERUNGEN IN DER ÜBERARBEITETEN BTR RC-StB 2010? ZUSÄTZLICHE PRÜFUNGEN IN DER ERSTPRÜFUNG 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.-% (evtl. Änderung nach vorliegenden Untersuchungen am Gesteinskörnungsgemisch >0,063 mm) 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 max. 0,5 M.-% beschränkt bup_potsdam_

34 AUF DER BAUSTELLE SIND IM RAHMEN DER KONTROLLPRÜFUNGEN die stoffliche Zusammensetzung der säurelösliche Sulfatgehalt zu überprüfen. Dabei sind die Anforderungswerte aus der Erstprüfung einzuhalten. Zur weiteren Absicherung sind Röntgenanalysen mit der Röntgendiffraktometrie (XRD) und Frosthebungsversuche durchzuführen bup_potsdam_

35 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! (UM REGE DISKUSSION WIRD GEBETEN) bup_potsdam_

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