SMA im kommunalen Bereich · SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto –...

SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 1

SMA im kommunalen Bereich

ADAC Sonderdruck: Effizienz im kommunalen Straßenbau, 2012

ADAC Motorwelt, 3/2010 ADAC Motorwelt, 2/2011

Quelle: www.niederzimmern.de

Lösungsansatz ;-)

Quelle: www.niederzimmern.de

Ungeeigneter Unterbau (Voruntersuchung)

Ungeeigneter Straßenoberbau (Planung)

Fehlerhafte Auswahl der Mischgutarten und –sorten (Planung)

Qualität der Erstprüfungen (Mischgutherstellung)

Qualitätsmängel bei Herstellung und Einbau (Bauausführung)

Tatsächliche Verkehrsbelastung (Unterdimensionierung)

Unzureichende Straßenerhaltung (Baulastträger)

Mögliche Ursachen

0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000 400.000 450.000 500.000

Autobahnen

Bundesstraßen

Landesstraßen

Kreisstraßen

Gemeindestraßen

Gesamtstraßennetz Deutschland: 687.873 km Quelle: Der Elsner 2013

Gemeindestraßen

Kreisstraßen

Bundesstraßen

Autobahnen

Landesstraßen

Das deutsche Straßennetz

457.171

91.710

86.474

39.673

12.845

Besondere Beanspruchungen in Kommunen

Busverkehrsflächen

Gleisverkehrsflächen Kreisverkehre

Aufstellflächen vor LSA

Quelle: EAPA

Weitere Besonderheiten in Kommunen

Rad- und Gehwege

Anlagen des ruhenden Verkehrs

Schließen von Aufgrabungen

Einbauten in Verkehrsflächen (Schieberkappen, Schachtabdeck.)

Gestalterische Elemente

Autofahrer

Kommunen

Anwohner

Anforderungen an den kommunalen Straßenbau

Vorhandensein eines verkehrssicheren Straßenzustandes, d.h. die Fahrbahn muss griffig, eben und ohne Schlaglöcher sein!

Hohe Nutzungsdauer zur Vermeidung von Baustellen Staukosten 100 Mrd.€/Jahr bzw. 34 €/h und Person

Minimierung des Erhaltungsaufwandes aufgrund des geringen Erhaltungsbudgets undverantwortungsvoller Verbrauch unserer natürlichen Ressourcen

Leise Straßen Keine Baustellen vor der HaustürFreie Mobilität

Erhöhte Nutzungsdauer

Geringere Erhaltungskosten

Aufrechterhaltung der Verkehrssicherheit

Verbesserter Fahrkomfort

Lärmminderung

weniger Schäden an den Fahrzeugen

Die „richtige“ Asphaltbauweise ermöglicht:

Lieferung von Baustoffen bzw. BaustoffgemischenUmsetzung EN Herstellung von Schichten

TL Beton-StB 07 ZTV Beton-StB 07Fahrbahn-beton (Neubau)

TL Pflaster-StB 06 ZTV Pflaster-StB 06Pflaster

TL Asphalt-StB 07 ZTV Asphalt-StB 07Asphalt (Neubau)

TL SoB-StB 04 ZTV SoB-StB 04Ungebundene Schichten

TL BEA-StB ??? ZTV BEA-StB ???Asphalt (Erhaltung) ZTV BEA-StB 09

Regelwerk

Regelwerke

Zusätzlich weitere Merkblätter, z.B. für Busverkehrsflächen, Gleisbereiche, Kreisverkehre..

Belastungsklassen nach RStO 12

Straßen mit höherer Belastung

- Bk100 (über 32 Mio. äq. Achsübergänge)

- Bk32 (über 10 bis 32 Mio. äq. Achsübergänge)

- Bk10 (über 3,2 bis 10 Mio. äq. Achsübergänge)

- Bk3,2 (über 1,8 bis 32 Mio. äq. Achsübergänge)

Straßen mit mittlerer bis geringer Belastung

- Bk1,8 (über 1,0 bis 1,8 Mio. äq. Achsübergänge)

- Bk1,0 (über 0,3 bis 1,0 Mio. äq. Achsübergänge)

- Bk0,3 (bis 0,3 Mio. äq. Achsübergänge)

Zweckmäßige Asphaltmischgutart und –sortein Abhängigkeit von der zu erwarteten Beanspruchung

Bauklasse(RStO 2001)

Belastungsklasse(RStO 2012)

SMA AC MA

SV und I Bk100 und Bk32

SMA 11 SSMA 8 S

-MA 11 SMA 8 SMA 5 S

II Bk10 AC 11 D S

Bk3,2 AC 11 D SAC 8 D S

Bk1,8SMA 8 N

(SMA 11 S)AC 11 D N(AC 8 D S)

MA 11 NMA 8 NMA 5 N

IV Bk1,0(SMA 8 N)

AC 11 D NAC 8 D N (MA 11 N)

(MA 8 N)(MA 5 N)V + VI Bk0,3 (SMA 8 N)

(SMA 5 N)AC 8 D NAC 5 D N

Rad- und Gehwege-

AC 8 D LAC 5 D L

(MA 5 N)

Erläuterungen: - Einsatz nicht vorgesehen ( ) nur in Ausnahmefällen

Zuordnung gemäß ZTV Asphalt-StB 07

Zweckmäßige Bindemittelart und Bindemittelsortein Abhängigkeit von der zu erwarteten Beanspruchung

Bauklasse(RStO 2001)

Belastungsklasse(RStO 2012)

SMA AC MA

SV und I Bk100 und Bk32

25/55-55

-20/3030/45

(10/40-65)

II Bk10 25/55-55 20/3030/45

(25/55-55)

IIIBk3,2 25/55-55

(50/70)

Bk1,8 50/70(25/55-55)*

50/70(25/55-55)**

30/45(25/55-55)

IV Bk1,0 50/70 50/70(70/100)

30/45V + VI Bk0,3 70/100 50/70

70/100

Rad- und Gehwege - 70/100 30/45

Erläuterungen: - Einsatz nicht vorgesehen ( ) nur in Ausnahmefällen * nur für SMA 11 S **nur für AC 8 D S

Zuordnung gemäß ZTV Asphalt-StB 07

Warum SMA bei hoher Verkehrsbelastung?

Hohe Verformungsbeständigkeit

Hohe Verschleißfestigkeit

Dauerhaftigkeit

Gute Rissbeständigkeit bei Kälte und mechanischer

Beanspruchung

grobkörnige Oberflächentextur gute Makrorauheit

Gestein

Splittskelett

Mastix

Füller + Sand + Bitumen

Stabilisierender ZusatzBsp. Cellulosefaser

S plittM astixA sphalt

SMA Grundgedanke

Splittmastixasphalt (SMA)grobe Gesteinskörnungen

feineGesteinskörnungen

Auf Wunsch des Auftraggebers wurde die Prüfung des Haftverhaltens zwischen Gestein und Bitumen unter Verwendung von Haftmittel nach den T

Asphaltbeton (AC)

grobe Gesteinskörnungen

feineGesteinskörnungen

SMA 11 S AC 11 D S

Vergleich der Korngrößenverteilungen

S M A A C

Stabilität in SMA-Belägen

Bezeichnung SMA 11 S(ZTVAsphalt-StB 07)

SMA 8 S(ZTVAsphalt-StB 07)

SMA 5 S(ZTV BEA-StB 09)

SMA 8 N(ZTVAsphalt-StB 07)

SMA 5 N(ZTV Asphaöt-StB 07)

Baustoffe

Gesteinskörnungen (Lieferkörnungen)

Anteil gebrochener Kornoberflächen

C100/0; C95/1; C90/1

C90/1 C90/1

Widerstand gegen Zertrümmerung SZ18/LA20 SZ18/LA20 SZ18/LA20 SZ18/LA20 SZ18/LA20

Widerstand gegen Polieren

PSVangegeben(51)

PSVangegeben(48)

Mindestanteil feiner Gesteinskörnung mitECS 35 in %

100 100 100 50 50

Kornform von groben Gesteinskörnungen SI20 / FI20 SI20 / FI20 SI20 / FI20 SI20 / FI20 SI20 / FI20

SMA Anforderung gemäß TL Asphalt-StB 07

BezeichnungEinheit SMA 11 S

(ZTVAsphalt-StB 07)

Zusammensetzung Asphaltmischgut

Gesteinskörnungsgemisch

Siebdurchgang bei

16 mm M.-% 100

11,2 mm M.-% 90 - 100 100 100

8 mm M.-% 50 - 65 90 - 100 100 90 - 100 100

5,6 mm M.-% 35 - 45 35 - 55 90 - 100 35 - 60 90 - 100

2 mm M.-% 20 - 30 20 - 30 30 - 40 20 - 30 30 - 40

0,063 mm M.-% 8 - 12 8 - 12 7 - 12 7 - 12 7 - 12

Mindest-Bindemittelgehalt (Faktor α) Bmin 6,6 Bmin 7,2 Bmin 7,4 Bmin 7,2 Bmin 7,4

Stabilisierender Zusatz M.-% 0,3 - 1,5 0,3 - 1,5 0,3 - 1,5 0,3 - 1,5 0,3 - 1,5

„Eine Verbesserung der Lebensdauer kann durch eine Erhöhung des Bitumengehalts im

Asphaltmischgut erzielt werden. » Dickere Bindemittelfilme «

Je mehr Bitumen. . . . . . desto länger die Zeit für Alterung.“

Hirsch, Dr. V., Ripke, Dipl.-Ing. O. – Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), 2008

Bezeichnung SMA 11 S(ZTVAsphalt-StB 07)

Asphaltmischgut

minimaler Hohlraumgehalt MPK Vmin 2,5 Vmin 2,5 Vmin 2,0 Vmin 1,5 Vmin 1,5

maximaler Hohlraumgehalt MPK Vmax 3,0 Vmax 3,0 Vmax 3,0 Vmax 3,0 Vmax 3,0

Hohlraumfüllungsgrad % ist anzugeben

ist anzugeben

proportionale Spurrinnentiefe % ist anzugeben

ist anzugeben – – –

Schichteigenschaften SMA 11 S(ZTV Asphalt-StB 07)

SMA 8 S(ZTV Asphalt-StB 07)

SMA 8 N(ZTV Asphalt-StB 07)

SMA 5 N(ZTV Asphalt-StB 07)

Einbaudicke cm 3,5 - 4,0 3,5 - 4,0 2,0 – 3,0 2,0 - 3,5 2,0 - 3,0

Einbaumenge kg/m² 85 - 100 85 - 100 30 - 50 50 - 85 50 - 75

Verdichtungsgrad % ≥ 98 ≥ 98 ≥ 96 ≥ 98 ≥ 98

Hohlraumgehalt Vol.-% ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0

SMA Anforderung gem. ZTV Asphalt-StB 07/ZTV BEA-StB 09

Einflussfaktoren auf die Qualität der Bauausführung

Beschaffenheit der Unterlage

Temperatur der Unterlage

Einbau- und Verdichtungstechnik

Mischguttemperatur

möglichst keine Handeinbaubereiche (Zwickel)

Qualität der Bauausführung

Neuentwicklungen basierend auf dem SMA Prinzip

Lärmmindernder Splittmastixasphalt (SMA LA)

Asphaltbinder nach dem SMA Prinzip (SMA Binder)

Decktragschicht (DTS)

Lärmverursacher

Erfahrungen seit 2005

signifikante Lärmminderung

(ab ca. 50 km/h, Pkw-Reifen)

hoher Verformungswiderstand

Keine zusätzlichen

Anforderungen an Baustoffe

und Einbautechnik

Hohlraum MPK

≥ 6,6 M.-%

Kennwert

2,5 – 3 Vol.-%

SMA 8 SSMA 8 LA

Bindemittelgehalt

Anteil > 2 mm

9 – 11 Vol.-%

≥ 7,2 M.-%

Bindemittelart

80 – 85 M.-% 70 – 80 M.-%

40/100-65 A 50/70; 25/55-55 A

Schichtdicke 2,5 cm 3,0 – 4,0 cm

Abstumpfung nein ja

9 – 14 Vol.-%Hohlraum Bk ≤ 5 Vol.-%

Verdichtung statisch (≥ 6 t) dynamisch

dichter Asphaltbinder

keine Entmischungsneigung

hoher Verformungswiderstand

gute Ermüdungsbeständigkeit

temporäre Befahrung möglich

Geeignet als Unterlage

für alle Deckschichten

Hohlraum MPK

≥ 5,2 M.-%

Kennwert

5,5 – 6,5 Vol.-%

AC 16 B SSMA 16 B S

Bindemittelgehalt

Grobkornanteil

3 – 4 Vol.-%

≥ 4,4 M.-%

Bindemittelart

27 – 37 M.-% 20 – 30 M.-%

10/40-65 A 25/55-55 A; 30/45

Schichtdicke 6,0 – 10,0 cm 5,0 – 9,0 cm

Bindemittelträger ≥ 0,2 M.-% -

1,5 – 5,5 Vol.-%Hohlraum Bk -

seit 2008

(bisher wenige Strecken)

Bk1,8 / Bk1 / Bk0,3

dichte Schicht

einschichtiger Einbau

guter Verformungswiderstand

Hohlraum MPK

≥ 5,2 M.-%

Kennwert

1 – 3 Vol.-%

AC 16 TDDTS 16

Bindemittelgehalt

Anteil > 2 mm

3 – 3,5 Vol.-%

≥ 5,4 M.-%

Bindemittelart

71 – 73 M.-% 50 – 70 M.-%

50/70 70/100, 50/70; 160/220

Schichtdicke 4 - 8 cm 5 – 10 cm

Bindemittelträger ≥ 0,2 M.-% -

2 – 6 Vol.-%Hohlraum Bk ≤ 6,5 Vol.-%

Grobkornanteil 32 – 34 M.-% 10 – 20 M.-%

Neuer Leitfaden

„Asphalt im kommunalen Straßenbau“

ist in Bearbeitung!

Download auf www.asphalt.de

DAV-Leitfäden

Stadt: Giengen

Bauweise: SMA 5 S

Einbaujahr: 2006

Praxisbeispiel

Stadt: Berlin

Bauweise: SMA 8 S

Einbaujahr: 2012

Belastungsklasse:

Bk3,2 (III)

Praxisbeispiel

Stadt: Trebbin

Bauweise:

SMA 8 S und SMA 11 S

Einbaujahr: 2011

Belastungsklasse:

Bk3,2 (III)

Praxisbeispiel

Stadt: Rendsburg

Bauweise: SMA 11 S

Einbaujahr: 2008

Belastungsklasse: Bk32 (I)

Praxisbeispiel

Stadt: Berlin

Bauweise:

SMA 8 S mit SMA Binder

Einbaujahr: 2012

Belastungsklasse: Bk10 (II)

Praxisbeispiel

Stadt: Ingolstadt

Bauweise: SMA 8 LA

Einbaujahr: 2008

Belastungsklasse:

Bk3,2 (III)

Praxisbeispiel

Stadt: Dresden

Bauweise: SMA 8 LA

Einbaujahr: 2010

Belastungsklasse:

Bk3,2 (III)

Praxisbeispiel

Stadt: Chemnitz

Bauweise: SMA 8 LA

Einbaujahr: 2009

Belastungsklasse:

Bk32 (I)

Praxisbeispiel

Stadt: Freudenthal

Bauweise: Decktragschicht

Einbaujahr: 2010

Belastungsklasse:

Bk1,0 (IV)

Praxisbeispiel

Gestalterische Elemente

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Kommunaler Finanzierungssaldo

Quelle: Deutscher Bundestag

Unterfinanzierung der Kommunen (trotz leichtem Anstieg)

Fehlendes Bewusstsein für kommunales Vermögen

Forderung nach nachhaltigen Asphaltbauweisen

Geringere Erhaltungskosten

Erfordert Qualitätsdenken bei allen beteiligten Parteien

SMA im kommunalen Bereich · SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto –...

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