www.ifbgauer.de Asphalteinlagen - Systeme und Anwendungsmöglichkeiten Dr.-Ing. Michael Schmalz Institut Dr.-Ing. Gauer Moderne Asphalteinlagen Verbundstoff Gitter Vliesstoff
FGSV-Arbeitspapier Nr. 69 Arbeitspapier = Statusbericht Verwendung von Vliesstoffen, Gittern und Verbundstoffen im Asphaltstraßenbau 1. Ausgabe 2006/ überarbeitete Ausgabe 2013 Wesentliche Inhalte Zusammenstellung der verschiedenen Systeme und deren Wirkungsweisen, Anforderungen, Einbauhinweise Entscheidungshilfe für den Anwender, welche Produkte und Systeme für die Lösung der Bauaufgabe einzusetzen sind Bedeutung Kein verbindliches Regelwerk - Anwendung freiwillig Als Vertragsgrundlage nur bedingt geeignet FGSV-Arbeitspapier Nr. 69 AP Nr. 69 ist nicht nur in Deutschland, sondern auch im Europäischen Ausland weit verbreitet und wird von den am Bau beteiligten Parteien weitgehend anerkannt Die im AP Nr. 69 enthaltenen Systeme werden in der Praxis ausgeschrieben. Somit werden die im AP zusammengestellten Anforderungen oftmals zum Vertragsbestandteil Hersteller beraten ihre Kunden nach gegebenen Systemen gemäß AP Nr. 69, dabei werden in der Regel die im AP vorgeschlagenen Unterscheidungen eingehalten Hersteller und Vertreiber bestätigen, dass die Anwendung von Asphalteinlagen in Deutschland eine erhebliche Steigerung erfahren hat
Der Systemgedanke Funktionen Ziel: Ein als Ganzes wirkendes konstruktives Bauteil - ein System - zu schaffen Positive Eigenschaften beider Baustoffe Asphalt und Einlage sollen genutzt werden Anpassung der Eigenschaften der Asphalteinlagen auf die jeweilige Bauaufgabe und auf die viskoelastischen Eigenschaften des Asphaltes Funktion Abdichtung Abdichtende Funktion Verhinderung des Eindringens von Niederschlags-/ Schmelzwasser und Luftsauerstoff in den Straßenkörper (z.b. durch bitumengetränkten Vliesstoff) Anwendung: Zur Abdichtung gerissener Asphaltschichten gegen das Eindringen von Wasser und Luftsauerstoff Als Unterlage für Oberflächenbehandlungen Als Unterlage für Deckschichten Die abdichtende Funktion ist seit langem nachgewiesen und hat sich großflächig bewährt
Funktion SAMI Spannungsabsorbierende Zwischenschicht Verhinderung des Durchschlagens von Rissen aus der Unterlage (z.b. durch bitumengetränkten Vliesstoff) Stress Absorbing Membrane Interlayer (SAMI) Anwendung: Zur Überbauung gerissener Asphaltschichten Als Unterlage für Oberflächenbehandlungen Als Unterlage für Deckschichten Die Funktion als spannungsabsorbierende Zwischenschicht ist seit langem nachgewiesen und hat sich großflächig bewährt Bewehrende Funktion Funktion Bewehrung Horizontale Zugspannungen in der Asphaltschicht werden gleichmäßig über eine größere Fläche verteilt Der Ermüdungswiderstand wird erhöht Verzögerung von Reflektionsrissen Ziel der Anordnung der Asphalteinlage ist in diesem Fall das Durchschlagen von in der Unterlage vorhandenen Rissen in die über der Asphalteinlage angeordnete Schicht zu verhindern bzw. zu verzögern
Funktion Bewehrung Deckschicht Alte Befestigung Funktion Bewehrung Deckschicht Alte Befestigung Schubspannung = Haftung Spannung am freien Rand
Funktion Bewehrung Deckschicht Alte Befestigung Verbund gelöst Spannung am freien Rand = 0 Eines der größten Probleme - Vertikalbewegung Beanspruchungen einer gerissenen Fahrbahn (auch Mikrorisse) Schermodus Biegemodus Schermodus Temperaturdifferenz
Funktion Bewehrung Versuchsaufbau: Zyklische Rißöffnung 1) Durchgehender prismatischer Balken 2) Balken mit einer Fuge (sim. Riß) 3) Elastischer Untergrund (Hartgummi) Funktion Bewehrung Dym. Belastung im Biegemodus Balken ohne Bewehrung Ohne Bewehrung -Schnelle Rißfortpflanzung - ein großer Riß nahezu senkrecht zur Fuge
Biegemodus Funktion Bewehrung Mit Bewehrung: Gitter Deutliche Veränderung des Rißbildes: - feineres Netz - kleinere Risse ---> Zugkräfte werden aufgenommen und verteilt FAZIT Wirkungsweise von bewehrenden Asphalteinlagen im Asphalt wurde in der Praxis durch langjährige Erprobung nachgewiesen und in Laborversuchen bestätigt Eine Anwendung setzt jedoch eine fundierte Schadensanalyse, Sachkenntnis und größte Sorgfalt beim Einbau voraus
Was immer wieder vergessen wird! Tragfähigkeitserhöhung Die Bewehrung zur Erhöhung der Tragfähigkeit des konstruktiven Aufbaues ist ein Sonderfall, der in der Regel nur mit Stahlgitter zu realisieren ist Normalerweise gilt: Bei der Verwendung von Vliesstoffen, Gittern und Verbundstoffen ist zu beachten, dass die sich aus den RStO ergebenden Schichtdicken in der Regel nicht abgemindert werden dürfen Fachverlegung Zu wenig beachtet Die Verlegung erfordert eine besonders große Sorgfalt und Erfahrung Einbau nur von Fachfirmen Abstimmung zwischen den Gewerken Berücksichtigung zusätzlicher Abhängigkeiten für den Bauablauf Wetterabhängigkeit der Bauweise Wetter muss im Bauzeitenplan und in der Mischgutlogistik berücksichtigt werden
Einbauhinweise, die oft nicht beachtet werden Faltenbildung vermeiden Vollflächiger Kontakt zur Unterlage muss gewährleistet sein, Auffaltungen und Beulenbildungen vermeiden Bauüberwachung Es wird eine intensive Bauüberwachung empfohlen Vertikalbewegungen verhindern Vertikale Bewegung der Rissflanken möglichst verhindern Bitumenemulsionen für Asphalteinlagen nach TL BE Durch Herausgabe neuer Regelwerke für Bitumenemulsionen (TL BE, DIN EN 13808) wurde eine Überarbeitung des AP Nr. 69 erforderlich (2013) TL BE ist zur Spezifizierung der Bitumenemulsionen für Asphalteinlagen grundsätzlich geeignet Empfehlung von zwei verschiedenen Bitumenemulsionen Bei Spritzmengen unter 600 g/m²: Polymermodifizierte Bitumenemulsion zur Herstellung des Schichtenverbundes, C60BP1-S Bei Spritzmengen über 600 g/m²: Polymermodifizierte Bitumenemulsion zur Herstellung von Oberflächenbehandlungen, C70BP4-OB
Was die Sache schwierig macht! Fehlende Regelungen Für Angebot und Nachfrage, Ausschreibung und Abrechnung gibt es keine Regelwerke Fehlende Prüfverfahren Es gibt keine vergleichenden Prüfverfahren, weder für die Produkte, noch für die Systeme Keine offizielle Forschung Es gab bisher keine Forschung, die eine Weiterentwicklung der Produkte und Systeme ermöglichte Europa, Norm und CE-Kennzeichnung DIN EN 15381 Die Einführung der DIN EN 15381: Geotextilien und geotextil-verwandte Produkte - Eigenschaften, die für die Anwendung beim Bau von Fahrbahndecken und Asphaltdeckschichten erforderlich sind ; Deutsche Fassung EN 15381, 2008 ermöglicht die Prüfung und CE-Kennzeichnung der Produkte auf europäischer Ebene gemäß Anhang ZA DIN EN 15381 wurde bereits 2011 im Bundesanzeiger veröffentlicht Handlungsbedarf!
Ausblick FGSV AK 7.3.8 Asphalteinlagen Weiterbearbeitung des Arbeitspapiers Nr. 69 Ziel: Merkblatt Industrie Gründung einer Gütegemeinschaft Aufstellung von Anforderungen und Regeln zur Auswahl und zum Einbau von Asphalteinlagen Evtl. sogar freiwillige Güteüberwachung Institute Beantragung von Forschungsarbeiten Die Einführung bestimmter Anforderungen in Europäischen Normen zwingt zur Entwicklung von Prüfverfahren Ausblick Verlegung und Bauüberwachung Formulierung allgemeiner Kriterien für die Abnahme der Unterlage vor dem Einbau der Asphalteinlage und nach dem Verlegen der Asphalteinlage Vorschläge für Prüfungen zur (Eigen-)Überwachung der Bauausführung, z. B. durch fotografische Dokumentation der Unterlage und der verlegten Fläche Zwischenabnahmen! Verleger werden oft nicht genügend in den Bauablauf eingebunden: Wunsch nach Teilnahme an Bauanlaufbesprechung
Rissüberbrückende Bauweisen so nicht!
Wichtig: Unter der Asphaltbefestigung liegt eine HGT
Rissüberbrückende Bauweise
Noch Fragen? Asphaltbewehrungen - Systeme Leistungsfähigkeit und Grenzen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dr.-Ing. Michael Schmalz Institut Dr.-Ing. Gauer www.ifbgauer.de