Baubericht Verlegung einer offenporigen Asphaltdeckschicht auf der BAB A96 mit Olexobit MP als Bindemittel Maßnahme: Rf Lindau, AS Windach AS Schöffelding BP Bitumen Rolf Reiter 26.09.2003 1
1. Umfang der Maßnahme: Länge der Maßnahme 6.000 m, Breite ca. 10,30m, davon: wurden 4.000 m OPA offenporige Asphaltdeckschicht 0/8 (Einbaustärke 5 cm, Einbaumenge: ca. 85 kg/m², insgesamt knapp 5.500 to Asphaltmischgut, eingesetztes Bindemittel: Olexobit MP) und 2.000 m Splittmastixasphalt 0/8 S (Einbaustärke 3,5 cm, Einbaumenge ca. 90 kg/m², insgesamt knapp 1.800 to Asphaltmischgut, eingesetztes Bindemittel Olexobit 45) eingebaut. Abb. 1: Asphaltmischanlage der Fa. X. Riebel in Kaufering 2. Baustellenvorbereitung: Abb. 2: Aufbringen der SAMI - Schicht Die alte abgängige offenporige Asphaltdeckschicht wurde gefräst, eine SAMI Schicht von ca. 3,5 bis 4,2 kg/m² Olexobit SMA heiß verspritzt. Zur Herstellung der Befahrbarkeit der SAMI - Schicht wurde ein heißer, vorbituminierter 8/11 er Splitt mit einer Menge von 10 bis 12 kg/m² auf die SAMI - Schicht aufgebracht und durch eine schwere statische Gummiradwalze (BOMAG BW 16 R) festgedrückt. 2
2. Ablauf der Maßnahme: Abb. 3: Olexobit SMA wurde gleichmäßig als SAMI Schicht appliziert. Aufgrund des starken Verkehrs sollte ein kontinuierlicher Einbau des Asphaltmischgutes erfolgen. Der Einbaubeginn wurde am auf 07:00 Uhr festgelegt. Die Produktion und Einbau des OPA Mischgutes wurde mit 30 Stunden, die des Splittmastixasphaltes mit 16 Stunden kalkuliert. Eine betriebsbedingte Unterbrechung fand nicht statt. Das Ende der Baumaßnahme und die anschließende Verkehrsfreigabe wurde für Freitag, den 19.09.2003 vorgesehen. Die Asphaltmischanlage der Fa. Riebel in Kaufering stellte gem. Eignungsprüfung, 03S0616 vom 10.09.2003 des IFM, Instituts für Materialprüfung Dr. Schellenberg Leipheim GmbH einen offenporigen Asphalt 5/8 her. Als Bindemittel kam Olexobit MP erstmalig in einem offenporigen Asphalt zum Einsatz. Abb. 4: Anlieferung von Olexobit MP 3
Gleichzeitig wurde als Bindemittelträger eine Kunstfaser, Dolanit AS, eingesetzt. Diese Kunstfaser (Dosiermenge: 0,15%) sollte eine zusätzliche Versteifung (Armierung) des Mischgutes bewirken. Olexobit MP wurde mit einer Temperatur von 183 C angeliefert und an der Asphaltmischanlage gelagert. Die Lagerung, die Förderung, der Eindüsvorgang und der maschinelle Einbau gestalteten sich vollkommen problemlos. Abb. 5: Gerätepark für die Maßnahme Mit der Mischgutproduk tion wurde um 06:10 Uhr begonnen. Die Beladung des ersten Sattels, (insgesamt waren anfänglich 8 LKW, später 10 Fahrzeuge im Umlauf) erfolgte aus dem Verladesilo. Die Siloverweildauer betrug beim ersten LKW weniger als 20 Minuten. Die Fahrzeit bis zur Baustelle betrug ca. 20 bis 25 Minuten. Abb. 6: Optimale Witterungsbedingungen während der Ausführung 4
Die Asphaltmischanlage, eine Ammann Anlage mit Braunkohlestaubbefeuerung, ist mit einen 4 to Chargenmischer ausgestattet. Die einzelne Chargengröße wurde Abbildung 6: Abb. 7 und 8: Alle LKW waren Während ausnahmslos der Maßnahme sorgfältig wurde abgeplant die Tem- ständig peratur des angelieferten Asphaltmischgutes kontrolliert. Alle LKW waren ausnahmslos sorgfältig abgeplant. anfänglich auf ca. 3,5 Tonnen eingestellt. Im weiteren Verlauf der OPA - Mischgutproduktion dann auf ca. 2,5 Tonnen reduziert. Diese Maßnahme erfolgte um die Mischgutproduktion mit den Erfordernissen der Baustelle zu synchronisieren. Die Mischguttemperatur wurde vom Mischmeister zunächst auf 160 C eingestellt. Als auf der Baustelle festgestellt wurde, dass bei der Übergabe in den Fertigerkübel grundsätzlich höhere Mischguttemperaturen vorlagen als bei der Verladung, wurde die Mischguttemperatur bei der Produktion unverzüglich und kontinuierlich adjustiert und betrug dann letztlich 140 C. 5
Die Temperatur bei der Übergabe in den Fertigerkübel stellte sich danach auf einen konstanten mittleren Wert von 148 C ein. Bandbreite der vor Ort gemessene Mischguttemperaturen: 144 C 151 C. Abb. 8: Eine Unterbrechung des Einbaus war nicht notwendig. Die visuelle Betrachtung des Mischgutes zeigte in jedem Fall eine gute Bindemittelumhüllung. Asphalte mit Polymerbitumen zeichnen sich üblicherweise bereits durch eine gewisse Zähigkeit und Klebrigkeit aus. Durch die Verwendung eines PmB gem. TL- PmB, Tafel 4 (H - PmB) muss von einer Potenzierung dieses Effektes ausgegangen werden. Wie bei diesem Polymerbitumen üblich, konnte hier eine sehr starke Fadenbildung beobachtet werden. Schon bei der Erstellung der Eignungsprüfung attestierte das Institut für Materialprüfung dem Mischgut bei der Durchführung des Ablauftestes eine starke Klebewirkung. Abbildung 9: Die Klebewirkung des Mischgutes ist enorm. 6
Bei dem Ablauftest waren einzelne Splittkörner an der Wandung des Becherglases haften geblieben. Explizit wurde ein Ablaufen des Bindemittels jedoch ausgeschlossen. Diese starke Anhaftung, bedingt durch die extreme Klebewirkung, wurde bei der Übergabe des Mischgutes in den Fertigerkübel in der Praxis ebenfalls festgestellt. An den Wandungen und am Boden der Pritsche (in Abhängigkeit vom Pritschenmaterial (Stahl oder Aluminium) und oder dem verwendeten Trennmittel) blieben geringe Asphaltmengen kleben. Eine Entmischungen konnte jedoch nicht festgestellt werden. Nach der Verdichterbohle wurde im Mittel eine Asphalttemperatur von 140 C festgestellt. (Messung mittels IR Temperaturmesseinrichtung). Unverzüglich wurde mit der Verdichtung begonnen. Es standen insgesamt vier Glattmantelwalzen mit einem Dienstgewicht von 10 bis 12 Tonnen zur Verfügung (BOMAG 174 AD mit Asphaltmanager, BOMAG 164 AD-2). Die Verdichtung wurde ohne Vibration durchgeführt. Ein Ankleben von Mischgut an den Walzen konnte nicht beobachtet werden. Nach 4 Walzübergängen wurde noch eine Oberflächentemperatur von ca. 100 C bis 110 C festgestellt. Zur Herstellung einer Charge OPA 5/8 wurden rund 40 sec. benötigt. Die Trockenmischzeit betrug ca. 5 sec., die Nachmischzeit 3 sec.. Als stabilisierender Zusatz wurden Dolanit AS Fasern eingesetzt. Die nicht granulierten Fasern wurden manuell zugegeben. Entsprechend dimensionierte Faser Bags standen zur Verfügung. Vorschriftsmäßig wurde das Mischgut auf der Ladefläche sorgfältig abgeplant. Wetter: wolkenlos, windstill, um 07:00 Uhr ca. 10 C Oberflächentemperatur, später ansteigend auf 25 C. Geräte auf der Baustelle: a. 2 Fertiger, DEMAG DF 140c. b. 4 Glattmantelwalzen, 10 bis 12 to Dienstgewicht Der Einbau wurde ebenfalls durch die Fa. Riebel realisiert. Die Mitarbeiter wirkten gut aufeinander eingespielt. Ausreichend Mischgutproben wurden entnommen. Ein Teil dieser Proben wurde als zusätzliche Eigenüberwachung im Nordlabor untersucht. Auf der Baustelle wurde der Hohlraumgehalt mittels Troxlersonde bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass der erwartete Hohlraumgehalt von knapp 25 Vol. % erreicht wurde. 7
3. Ergebnisse: Tab.1: Bindemitteluntersuchungen: Nadelpenetration [ DIN EN 1426 ] Erweichungspunkt (Ring und Kugel) [ DIN EN 1427 ] Anforderung gem. TL PmB; Ausgabe 2001 Produktionsvorgaben Stand 09/2003 Lieferung: 16.09.2003 Rückgew. ex Asphaltmischgut 14:00 Uhr Rückgew. ex Asphaltmischgut 10:00 Uhr 0,1mm 40 bis 100 40 bis 80 52 42 43 C > 65,0 > 87,0 92,0 87,4 82,2 Brechpunkt nach Fraaß [ DIN EN 12593 ] höchstens C - 15-21 - 23 n.b. n.b. Duktilität bei 7 C Duktilität bei 13 C Duktilität bei 25 C [ DIN 52 013 ] cm cm cm - - 60 60 84 34 33 Dichte bei 25 C [ DIN EN ISO 3838 ] g/cm³ 1,000 bis 1,100 1,000 bis 1,100 1,038 n.b. n.b. Flammpunkt im offenen Tiegel nach Cleveland C 235 250 n.b. n.b. n.b. Elastische Rückstellung bei 25 C bei 20 cm Fadenlänge bei 10 cm Fadenlänge [ DIN V 52 021-1 ] Stabilität gegen Entmischung nach Heißlagerung (Differenz der Erweichungspunkte RuK) [DIN EN 1427 Anh. A] Formänderungsarbeit bis Mindestduktilität Kraftduktilität bei 7 C Kraftduktilität bei 13 C Kraftduktilität bei 25 C % % 70 85 93 82 82 höchstens C 2,0 2,0 < 1,0 n.b. n.b. Tab.2: Asphaltuntersuchungen: Eignungsprüfung: 03S0616 IFM J J J 1 1 3,056 2,684 2,432 Eigenüberwachung MA Riebel Zusätzliche Eigenüberwachung Nordlabor Eigenüberwachung MA Riebel Zusätzliche Eigenüberwachung Nordlabor 14:00 10.09.2003 10:00 10:00 14:00 Bindemittelgehalt M-% 6,2 6,5 6,0 6,4 5,9 Erweichungspunkt C 93,0 81,0 80,0 Penetration 0,1 mm 50 43 42 Elastische Rüc kstellung % 88 82 81 Splitt M-% 94,7 93,3 95,0 94,7 94,9 Sand M-% 1,1 0,2 0,5 0,5 Füller M-% 4,2 4,4 4,9 4,8 4,6 Raumdichte g/cm³ 1,833 Rohdichte g/cm³ 2,441 Hohlraumgehalt % 24,9 8
4. Fazit: Die Mischgutherstellung, der Einbau, die Verdichtung sowie das gesamte Baustellenmanagement verlief routiniert. Für die LKW Fahrer war allerdings sehr unerfreulich, dass Mischgut auf den Pritschen kleben blieb. Das verursachte zusätzliche Arbeit um anhaftende Mischgutreste zu entfernen, die ein Schließen der LKW - Klappen verhinderten. Möglicherweise hat auch ein instabiles, nicht mehr funktionierendes Trennmittel zu den beschriebenen Schwierigkeiten geführt. Nach Aussage vom Leiter der Asphaltmischanlage hat eine neue Charge Trennmittel ein signifikant besseres Ergebnis erbracht. Trotzdem bleibt als Fazit ein positiver Gesamteindruck der verlegten Strecke. Ausgeprägt ist eine gleichmäßige und sehr homogene Oberflächentextur. Aufgrund der hohen Elastizität, der ausgeprägten Klebrigkeit und der daraus resultierenden guten Mineralverklebung kann ein gutes Langzeitverhalten des verlegten Asphaltes unterstellt werden. Ferner spricht dafür, dass alle eingesetzten Polymere dem Asphalt im vollen Umfang zur Geltung gebracht werden. 9