Die neuen Regelwerke der FGSV · Hohlraumgehalt MPK V min 4,0 / V max 6,0 Mittlere Texturtiefe ETD mm ist anzugeben Proportionale Spurrinnentiefe % ≤ 3 Schichteigenschaften für

Ulrich Lüthje – asphalt-labor Arno J. Hinrichsen GmbH & Co. Seite 1

Alternative Bauweisen – Lärmminderung und Dauerhaftigkeit

Alternative Bauweisen

- Die neuen Regelwerke der FGSV -

20. April 2016

Ulrich Lüthje

http://www.google.de/url?url=http://www.planung-analyse.de/services/newsarchiv/pages/protected/Verkehrslaerm-nein-danke_3609.html&rct=j&frm=1&q=&esrc=s&sa=U&ei=uYZcVNHgN8TZO7nxgcgD&ved=0CCgQ9QEwCQ&usg=AFQjCNGkXO-HzfwHsaio_MkgrzaOQEZtxw

http://www.google.de/url?url=http://www.planung-analyse.de/services/newsarchiv/pages/protected/Verkehrslaerm-nein-danke_3609.html&rct=j&frm=1&q=&esrc=s&sa=U&ei=uYZcVNHgN8TZO7nxgcgD&ved=0CCgQ9QEwCQ&usg=AFQjCNGkXO-HzfwHsaio_MkgrzaOQEZtxw


Lärmquellen - Straßenverkehrslärm

Motor und Antriebsstrang

Reifen und Fahrbahn

Fahrtwind, Aerodynamik

Entstehung von Verkehrslärm


Lärmquellen - Straßenverkehrslärm

Motor und Antriebsstrang

- Geschwindigkeiten < 30 km/h

Reifen und Fahrbahn

- Geschwindigkeiten > 30 km/h

Fahrtwind, Aerodynamik

- hohe Geschwindigkeiten

Entstehung von Verkehrslärm


Interaktion Reifen - Fahrbahn

Reifen

Quelle:

ADAC



Fahrbahn

Quelle:

ADAC


Lärmreduzierung

Quelle: „www“


Grundlagen

Quelle: „www“

Quelle: „www“




Lärmminderung

Maßnahmen zur Lärmminderung

Behinderung

Verlagerung

Verringerung

der Lärmausbreitung

der Emissionen

der Emissionen an der Quelle


Maßnahmen zur Lärmminderung

Behinderung

Verlagerung

Verringerung

der Lärmausbreitung

der Emissionen

der Emissionen an der Quelle

Lärmminderung

Ulrich Lüthje – asphalt-labor Arno J. Hinrichsen GmbH & Co. Seite 11Ulrich Lüthje

PA 8PA 11SMA 8 oder 11ohne Absplittung

Asphaltbeton < 11ohne Absplittung

MA 5 oder 8mit Abstreuung2/3 oder 2/4

- 2 dB(A) - 2 dB(A) - 4 dB(A) - 5 dB(A)

(Referenzwert DStrO = 0 : Fahrbahnoberfläche aus nichtgeriffeltem Gussasphalt)

- 2 dB(A)

Korrekturwerte gelten für Außerortsstraßen mit Höchstgeschwindigkeiten > 60 km/hDStrO

Minderung des Lärmpegels (RLS 90)

Lärmminderung


Asphaltkonzepte

Offenporiger Asphalt (einlagig / zweilagig)

Dünne Asphaltdeckschichten in Heißbauweise auf Versiegelung

Lärmarmer Splittmastixasphalt – SMA LA

Verringerung des Lärms an der Quelle

Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht – LOA D

– OPA / ZWOPA

– DSH-V

Gussasphalt mit offenporiger Oberfläche – PMA



Quelle:

ADAC

Lärmminderung


Verringerung des Lärmpegels

Quelle: ADAC

Lärmminderung


Lärmtechnische Messungen

Rollgeräuschmessung - CPX

TexturmessungenStatistische Vorbeifahrtmessung - SPB

Quelle: Tüv Nord


Schalldruckpegel

Verlauf der R ollg eräus c hpeg el auf der A 3 bei Velburg

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

440 441 442 443 444 445 446

S trec kenkilometer in R ic htung Nürnberg

Sc

ha

lld

ruc

kp

eg

el

in d

B(A

)

S R T T , 100 km/h

Mittelwert bei 100 km/h

S R T T , 80 km/h

Mittelwert bei 80 km/h

B elagsgrenzen

S P B -Messort

Verkehrs führung imB austellenbereich

auf G egenfahrbahn

Vel 1Vel 2

SMA, Bj. 2003

SMA 8 S-LA, Bj. 2009

Messung des Schalldruckpegels


Technisches Regelwerk

Offenporiger Asphalt – OPA

Dünne

Asphaltdeckschichten

in Heißbauweise auf

Versiegelung – DSH-V



Offenporiger Asphalt

OPA / ZWOPA

Lärmtechnisch

optimierte

Asphaltdeckschichten

AC D LOA und SMA LA




Asphaltkonzepte

Offenporiger Asphalt (einlagig / zweilagig)

Dünne Asphaltdeckschichten in Heißbauweise auf

Versiegelung

Lärmarmer Splittmastixasphalt – SMA LA


Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht – LOA D

– OPA / ZWOPA

– DSH-V

Gussasphalt mit offenporiger Oberfläche – PMA


Konkave Oberfläche

„feinkörnige“ dünne Deckschicht

Textur der OberflächePlateau mit Schluchten

Offenporige, permeable Deckschicht (zugängliche Hohlräume)

Absorption des Schalls

PAAC D LOA SMA LA (SMA LA)


Asphaltkonzepte


Offenporiger Asphalt

So gut wie keine Anwendung im kommunalen Bereich!

Asphaltkonzepte


Die Empfehlungen basieren u.a. auf Ergebnissen

• der Datensammlung über Baumaßnahmen mit LOA D und SMA LA

• Untersuchungen zur Mischgutkonzeption LOA D und SMA LA

• Untersuchungen zur Lebensdauerabschätzung von SMA 8 LA

• Schalltechnischer Untersuchungen von LOA D und SMA LA

FGSV AK 7.3.3

Asphaltkonzepte


Empfehlungen für die Planung und Ausführung von lärmtechnisch optimierten Asphaltdeckschichten aus

AC D LOA und SMA LA(E LA D)

Inhalt

Hinweise zur Planung von Baumaßnahmen

Baugrundsätze

AusführungAnforderungen an das Asphaltmischgut

Herstellen

Grenzwerte und Toleranzen

Betriebliche Erhaltung

Prüfungen

E LA D



• längere zusammenhängende Abschnitte mit stetigem Verkehrsfluss bilden

• bei Steigungs- und Gefällestrecken kann die lärmmindernde Wirkung innerorts

eingeschränkt sein, da dort Motoren- und Bremsgeräusche dominieren

• hohe Ebenheit der Asphaltdeckschicht zwingend erforderlich

• Unebenheiten der Unterlage können beim Einbau dieser Asphaltdeckschichten

nicht mehr ausgeglichen werden

• nach Möglichkeit sollte bei Erhaltungsmaßnahmen auch die Unterlage mit

erneuert werden

E LA D - Planung



• LOA D und SMA LA sind nicht geeignet in Bereichen mit hohen Schub- und

Torsionsbeanspruchungen

• LOA D und SMA LA sind nicht geeignet in Verkehrsflächen mit vielen Einbauten

• Aufgrabungen sollten vermieden werden

• sofern keine Erfahrungen vorliegen, wird Ausführung eines Probefeldes

empfohlen

• zur Vermeidung von Verschmutzungen und mechanischer Beanspruchungen

sollten Nacharbeiten vor dem Einbau abgeschlossen sein

E LA D - Planung



zulässige

Höchstgeschwindigkeit

[km/h]30 > zul. vmax 50 50 > zul. vmax ≤ 80 zul. vmax > 80

Asphaltmischgutart

und -sorte

LOA 5 D

SMA 5 LA

LOA 5 D

SMA 5 LA

SMA 8 LA

SMA 8 LA

Aufgrund der Dominanz des Motorengeräusches über das Reifen-Fahrbahn-Geräusch wirken lärmtechnisch optimierte Asphaltdeckschichten erst ab Geschwindigkeiten größer 30 km/h.

Zweckmäßige Asphaltmischgutarten und -sorten

E LA D - Planung


E LA D - Planung


Aufgrund der höheren Hohlraumgehalte der lärmtechnisch optimierten Asphaltdeckschichten ist dem Winterdienst besondere Aufmerksamkeit zu widmen!

Beim Räumen von Schnee ist darauf zu achten, dass die Fahrbahnbefestigung nicht beschädigt wird. Abstumpfende Streustoffe sollten nicht verwendet werden,weil dadurch die Oberflächentextur negativ beeinflusst wird.


E LA D - Baugrundsätze

Baugrundsätze

• Unebenheiten der Unterlage innerhalb einer 4 m langen Messstrecke max. 4 mm

• bei größeren Baulosen ist der Einsatz eines Beschickers empfehlenswert

• Walzverdichtung sollte nahe an der Bohle beginnen, da dünne Deckschichten schneller auskühlen

• Verdichtung mit Glattmantelwalzen, Gesamtgewicht 6 bis 13 t

• Verdichtung sollte bei einer Temperatur in der Asphaltschicht von 100 °C abgeschlossen sein

• empfohlen wird eine Probemischung an der Mischanlage und Ausführung eines Probefeldes im Baustellenbereich.

Nach bisherigen Erfahrungen kann auf besondere Entwässerungs-einrichtungen verzichtet werden.

Asphaltdeckschichten SMA LA und LOA D werden nicht abgestumpft!


Ausführung – Empfehlungen für das Asphaltmischgut

E LA D - Ausführung

Empfehlung Mischgutzusammensetzung AC 5 D LOA

Bindemittel Art und Sorte 25/55-55 (40/100-65)

Bindemittelgehalt Bmin5,8

Hohlraumgehalt MPK Vmin 4,0 / Vmax 6,0

Mittlere Texturtiefe ETD mm ist anzugeben

Proportionale Spurrinnentiefe % ≤ 3

Schichteigenschaften für die Asphaltmischgutsorte SMA 8 LA SMA 5 LA

Bindemittel Art und Sorte 40/100-65

(25/55-55 und 45/80-50)

Mindestbindemittelgehalt M.-% 6,6 7,0

Bindemittelträger M.-% > 0,3 > 0,15

Hohlraumgehalt MPK Vol.-% 9 bis 11 9 bis 11


Ausführung – Empfehlungen für das Asphaltmischgut



Ausführung – Empfehlungen für die fertige Asphaltschicht


Schichteigenschaften für die Asphaltmischgutsorte AC 5 D LOA

Einbaudicke cm 2,0 bis 2,5

Verdichtungsgrad % ≥ 97,0

Hohlraumgehalt Vol.-% 4,0 bis 9,0

Ebenheit (4 m–Messstrecke) mm ≤ 3

Schichteigenschaften für die Asphaltmischgutsorte SMA 8 LA SMA 5 LA

Einbaudicke cm 2,5 bis 4,0 2,0 bis 3,0

Verdichtungsgrad Vol.-% > 97,0 > 97,0

Hohlraumgehalt Vol.-% 9,0 bis 14,0 9,0 bis 14,0

Ebenheit (4 m - Messstrecke) mm ≤ 3 ≤ 3


Ausführung – Unterlage


LOA DDas Ansprühen der Unterlage erfolgt nach ZTV Asphalt;Art und Dosierung sind nach Tabellen 7 und 8 auszuwählen.

SMA LADie Unterlage ist zusätzlich vor eventuell eindringendem Wasser zu schützen. Nach bisherigen Erfahrungen ist es empfehlenswert, dieAnsprühmengen in Abhängigkeit der Beschaffenheit der Unterlageauf 350 bis 450 g/m² zu erhöhen.


Ausführung – Unterlage


LOA D und SMA LA„Als Unterlagen können Asphaltbinderschichten nach TL Asphalt-StB

oder Asphaltbinderschichtkonzepte nach den "Hinweisen für die

Planung und Ausführung von Alternativen Asphaltbinderschichten"

(H Al ABi)) vorgesehen werden. Ziel sollte eine homogene und

gleichmäßig geschlossene Oberfläche sein….“

Zusatz SMA LA„Aufgrund des Hohlraumgehaltes der Asphaltdeckschicht aus SMA LA

sollte der Hohlraumgehalt der Asphaltbinderschicht maximal 5,5 Vol.-%

betragen. Gute Erfahrungen liegen mit Asphaltbinder SMA 16 B S vor….“


Eignung der Unterlage


BisherAusführung einer Asphaltbinderschicht mit Größtkorn bis zu 22 mm für hohe Verformungsbeständigkeit bei Wärme

Quelle: ABD Nordbayern


Nachteil

Entmischungsneigung durch geringere Gleichmäßigkeit und Homogenität über den gesamten Herstellungsprozess

Hohlraumreichere Schicht als die darunterliegende Asphalttragschicht mit der Folge von Wasserzutritten (wasserführend)


Beispiel für SMA LA auf Asphaltbinder 0/22 SLiegezeit ca. 2 bis 3 Jahre

Wasseraustrittsstellen

Durchbrüche



Konventionelle Asphaltbinderschichten sind oftmals hohlraumreicher als die darunterliegende Asphalttragschicht




Blasenbildung / Ausbrüche


Blasenbildung / Ausbrüche



Umsetzung mit dem Ziel einer dichteren Asphaltbinderschicht ohne Einbußen hinsichtlich Verformungsbeständigkeit

1. Ausführung von AC 16 B S anstelle AC 22 B S(aber: Schichtdicke)

2. Asphaltbinderschicht, die bei höherem Bindemittelanteil und geringeren Hohlraumgehalten eine hohe Verformungsbeständigkeit aufweist

Alternative Asphaltbinderkonzepte



Asphaltkonzepte

FGSV AK 7.3.3

Die Hinnweise basieren u.a. auf Ergebnissen

• der Datensammlung über Baumaßnahmen

• Untersuchungen zur Mischgutkonzeption

• Erfahrungen bei der Herstellung der Asphaltbinderschichten


Hinweise für Planung und Ausführung von Alternativen Asphaltbinderschichten - H Al ABi

In diesen Hinweisen werden alternative Asphaltbinderkonzepte aufgezeigt, die sich durch

• einen hohen Verformungswiderstand,• eine geringe Entmischungsneigung• eine hohe Beständigkeit gegenüber eindringendem Wasser und• eine hohe Prozesssicherheit

auszeichnen und deshalb eine lange Nutzungsdauer erwarten lassen.



Splittmastixbinder

SMA B S

stetig gestufte

Asphaltbinder

AC B S SG

Alternativen

zu Bindern nach

den

TL Asphalt-StB

Extrapolation des Splittmastixprinzips

• Ausfallkörnung; erhöhter Grobkornanteil(weniger 8/11, mehr 11/16)

• erhöhter Mörtelanteil zum Ausfüllen vonHohlräumen

• mehr Bindemittel (bis zu 1 M-% mehr)

• mehr Füller (mit Kalksteinmehl)

• Faserstoffe

• Polymermodifiziertes Bindemittel,i.d.R. 10/40-65



projektbez.

Sieblinie

SMA 16 B S

Bindemittelgehalt

ca. 5,2 – 5,6 M.-%

(abhängig von der

Gesteinsart)

Splittmastixbinder

AC 16 B STL Asphalt-StB 07/13


Alternative Asphaltbinderkonzepte – H Al ABi


Splittmastixbinder

SMA B S

stetig gestufte

Asphaltbinder

AC B S SG

Alternativen

zu Bindern nach

den

TL Asphalt-StB


Extrapolation des Splittmastixprinzips

• Ausfallkörnung; erhöhter Grobkornanteil(weniger 8/11, mehr 11/16)

• erhöhter Mörtelanteil zum Ausfüllen vonHohlräumen

• mehr Bindemittel (bis zu 1 M.-% mehr)

• mehr Füller (mit Kalksteinmehl)

• Faserstoffe

• Polymermodifiziertes Bindemittel, i.d.R. 10/40-65

Anwendung des Fuller-Prinzips

• möglichst dichte Lagerung des Gesteins-körnungsgemisches (stetiger Verlauf)

• erhöhter Anteil an feiner Gesteins-körnung, weniger Grobkorn

• mehr Bindemittel (ca. 0,5 M.-%)

• Verwendung von Kalksteinmehl

• Polymermodifiziertes Bindemittel,i.d.R. 10/40-65


AC 16 B STL Asphalt-StB 07/13

projektbez.

Sieblinie

AC 16 B S SG

Bindemittelgehalt

ca. 4,8 – 5,3 M.-%

(abhängig von der

Gesteinsart)

Stetig gestufter Asphaltbinder






• Hohe Verformungsbeständigkeit trotz dichterer Konzeption

• Verbesserte Ermüdungs- und Alterungsbeständigkeit durch dickeBindemittelfilme

• Hohe Prozesssicherheit

• Unterlage für alle Asphaltdeckschichten

• Temporäre Befahrbarkeit

• Geeignet für alle Belastungsklassen

• Verwendung von Asphaltgranulat bis 30 % Zugabeanteil



• Positive Erfahrungen bei der Ausführung von lärmminderndenDeckschichten LOA D und SMA LA

• Positive Erfahrungen bei der Anwendung der alternativenAsphaltbinderkonzepte

• Für beide Bauweisen liegen die entsprechenden Regelwerke (Empfehlungen / Hinweise der FGSV vor)

• Weitere Erfahrungssammlung zur Fortschreibung der Regelwerke

Fazit - Ausblick

Documents

Die neuen Regelwerke der FGSV · Hohlraumgehalt MPK V min 4,0 / V max 6,0 Mittlere Texturtiefe ETD mm ist anzugeben Proportionale Spurrinnentiefe % ≤ 3 Schichteigenschaften für