Vermeidung von Schäden durch qualitätsgerechte Planung und ... PEBA… · Asphalt-binderschichten AC 16 B N 5,0 bis 6,0 ≥ 5,0 AC 16 B S 5,0 bis 9,0 ≥ 6,0 AC 22 B S 7,0 bis 10,0

11.08.2015 Asphaltseminar - VSVI Berlin BrandenburgDaniel Scholz 1

Vermeidung von Schäden durch qualitätsgerechte

Planung und Bauausführungim Asphaltstraßenbau

Dipl.-Ing. Daniel Scholz


Planung und Ausschreibung



• Grundlagen• Beispiele zur Fehlervermeidung

Ausschreibung

Ausführung

Planung

Erhaltung


Konzeption/ Herstellungvon Asphaltmischgut

Bauausführung

Nutzungsdauer/ Erhaltung

Wirtschaftlicher Einsatz von Steuermitteln ?


GrundlagenPlanung und Ausschreibung

411.08.2015 Asphaltseminar - VSVI Berlin BrandenburgDaniel Scholz

Örtliche Lage (innerstädtisch/

außerorts)

Erneuerung/ Neubau(Beachtung von Zwangspunkten)

Anforderungen an das Bauwerk(Verkehrsbelastung, Verkehrsführung,

Trassierung, Lärmminderung, Helligkeit, Griffigkeit, Nutzungsdauer,

besondere Bauweise…)

Örtliche Bedingungen(vorh. Restsubstanz, Versorgungsleitungen

planmäßige Verkehrsbelastung, Klima, Boden…Entsorgung/ Wiederverwertung…)

Planung und AusschreibungGrundhafter NeubauErneuerung


Grundlagen

511.08.2015 Asphaltseminar - VSVI Berlin BrandenburgDaniel Scholz11.08.2015 Asphaltseminar - VSVI Berlin BrandenburgDaniel Scholz 511.08.2015 Asphaltseminar - VSVI Berlin BrandenburgDaniel Scholz

Festlegen des Anforderungsprofils – worauf soll Wert gelegt werden?Fertiges Bauwerk

• Dimensionierung (Belastungsklasse)

• Örtliche Gegebenheiten (Baugrund, Klima, vorh. Bestand/ Straßenzustand..)

• Besondere Beanspruchungen besondere Anforderungen

→ z. B. an Asphaltdeck- und Asphaltbinderschicht

→ Auswahl der Schichtdicken nach bautechn. Gesichtspunkten

• Jahreszeitliche Betrachtungen (Temp., Grund- und OF-Wasser…)

• Entwässerung/ Verhindern des Eindringens von OF-Wasser in den Straßenkörper

• Nutzungsdauer

• Besondere Anforderungen (Lärmminderung, Griffigkeit, Helligkeit, Trassierung, Höhenzwangspunkte…)


Grundlagen


Voruntersuchungen durch den Auftraggeber, um der Anforderung der VOB A nachzukommen, die

Bauleistung erschöpfend zu beschreiben!

Der für das jeweilige Bauvorhaben repräsentative Mindest-Untersuchungsumfang sollte folgendes umfassen:

• Teer-/Pechhaltige Bestandteile ausschließen,

• Schichtdicke, Asphaltmischgutart und -sorte, Korngrößenverteilung, Gesteinsart,

• Bindemittelgehalt, Erweichungspunkt Ring und Kugel, Penetration,

• Information über Additive, sofern vorhanden.

Sollten weitere Informationen (z.B. aus Kontrollprüfungen) vorliegen, sind diese ebenfalls zur Verfügung zu stellen.


Grundlagen


Jahreszeitliche ÜberlegungenEs gibt einzuhaltende Mindesttemperaturen für Umgebung und Unterlage beim Asphalteinbau, also beachten:

• Jahreszeit und zu erwartende Außentemperatur und Temperatur der Unterlage

• Einbaudicken in der „kalten“ Jahreszeit (keine dünnen Schichten kleiner 3,5 cm)

• Einbau heiß auf warm oder Kompakter Einbau

• Bei zu erwartendem langsamen Baufortschritt bzw. bei Handeinbauverschieben in günstigere Jahreszeit oder Thermobehälter oder Einsatz von Gussasphalt

• Verwendung von Verdichtungshilfen


Grundlagen


Zwingend erforderlich Kenntnis:• des Bauvertrages,• der ZTV en,• TL, • Merkblätter,• Empfehlungen, Hinweise usw.• sowie der evtl.

Länderregelungen

Achtung !Passagen aus Merkblättern, Empfehlungen und

Hinweisen sind stets einzelvertraglich zu vereinbaren.

„Nach der Norm ist vor der Norm“

Fortschreibung beachten und aktuellen Stand der

Technik nutzen


Grundlagen


RStO 12Dimensionierungsrelevante Beanspruchung B und zugeordnete Belastungsklassen Bk100 bis Bk0,3 (Tabelle 1 der RStO 12)

1) Bei einer dimensionierungsrelevanten Beanspruchung größer 100 Mio. sollte der Oberbau mit Hilfe der RDO dimensioniert werden.


Grundlagen


Deckschicht

Binderschicht

Tragschicht

AsphaltdeckeRStO 12Bewährte Bauweisen: Tafel 1, Zeilen 1 u. 3


Grundlagen


Richtige Schichtdicken / Schichtdickenbereiche (1/2)nach ZTV Asphalt-StB 07/13 (blau) und Empfehlungen aus dem DAV-Leitfaden (or.)

Schicht Asphaltmisch-gutarten und-sorten

Schichtdicken nach ZTV

Asphalt-StB 07/13 [cm]

Empfohlene Schichtdicke für

Leistungsbe-schreibungen [cm]

Asphalt-tragschichten

AC 22 T S AC 22 T N AC 22 T L

≥ 8,0 ≥ 8,0

AC 32 T S AC 32 T N AC 32 T L

≥ 8,0 ≥ 8,0

Asphalt-binderschichten

AC 16 B N 5,0 bis 6,0 ≥ 5,0AC 16 B S 5,0 bis 9,0 ≥ 6,0AC 22 B S 7,0 bis 10,0 ≥ 8,0

Asphalttrag-deckschichten

AC 16 TD 5,0 bis 10,0 ≥ 6,0


Grundlagen


• Bautechnik und

• Leistungsbeschreibung

Grundlagen dazu im DAV-Leitfaden in den Teilen:


Grundlagen


LiteraturverweisAusführliche Beschreibungen zu dennachfolgenden Arbeitshilfen finden sich im• DAV-Leitfaden

“Wiederverwenden von Asphalt“


Grundlagen




• Grundlagen• Beispiele zur Fehlervermeidung

Falsche BauklasseneinstufungProblem: Zu hohe Belastungs-klasse ausgeschrieben.

Mögliche Folge: Zu geringe Verkehrsbeanspruchung, daraus können folgen: Schnellere Alterung, Ausmagerungen, …

Tipp: Korrekte Ermittlung der dimensionierungsrelevanten Beanspruchung (B) und korrekte Zuordnung der Belastungs-klasse! Richtige Asphaltmischgutart und –sorte für den jeweiligen Verwendungszweck auswählen!


Beispiele zur FehlervermeidungPlanung und Ausschreibung


Problem: Die Schichtdicken der im Bestand verbleibenden Schichten sind geringer als angenommen.

Folge: Zu geringer Aufbau, ggf. mangelnde Verformungs-beständigkeit, geringere Ermüdungsbeständigkeit, …

Tipp: Vorerkundung mit einer ausreichenden Anzahl von Bohrkernen durchführen, ggf. Dimensionierungsrechnung nach RDO mit den tatsächlich gefundenen Dicken.


Beispiele zur Fehlervermeidung



Bauausführung

11.08.2015 Asphaltseminar - VSVI Berlin BrandenburgDaniel Scholz 1811.08.2015 Asphaltseminar - VSVI Berlin BrandenburgDaniel Scholz


• Einbau von Asphaltmischgut• Verdichtung von Asphaltmischgut• Nähte, Fugen, Anschlüsse,

Randausbildung, Einbauten• Beispiele zur Fehlervermeidung

Bauausführung


Prüfung bei Unterlagen aus AsphaltNicht geeignet sind Unterlagen mitmangelhafter Ebenheit,mangelndem Verbund,Verformungen,Rissen,Überfettungen,Schlaglöchern,Verschmutzungen,Schnee, Frost,geschlossenem Wasserfilm.Fräsbild ist zu überprüfen

Bauausführung

Einbau von AsphaltmischgutBauausführung


Einbau von Asphaltmischgut


Prüfung bei Unterlagen aus Asphalt

Je nach vorhandenem Merkmal auf der Unterlage sind sowohl Auftraggeber als auch Auftragnehmer verantwortlich. Hier sind beide Partner am Bau beteiligt.

Bauausführung



Ansprühen – Art und Menge

ZTV Asphalt-StB 07/13, Tabelle 7

Bauausführung



Wichtig vor dem Einbau:• Ausreichend Personal• Qualifiziertes Personal• Optimaler

Maschineneinsatz• Richtige Geräteeinstellung• Richtige Vorverdichtung

wählen• Verdichtungsvorhaltemaß

berücksichtigen• Umlaufzeiten und daraus

die Anzahl der Fahrzeuge überprüfen

Einbauunterbrechungen führen in der Regel zu Unebenheiten und zu Abweichungen bei Verdichtungs-grad und Hohlraumgehalt.

Bauausführung



Wichtig beim Einbau:• Einbaugeschwindigkeit möglichst

gleich halten und dem Materialfluss anpassen (ggf. Verwendung von Beschickern)

• Anfahrbuckel vermeiden (kaltes Asphaltmischgut, lange Einbauunterbrechungen)

• Leitdraht kontrollieren• Zeitdruck vermeiden• Kontrolle der Unterlage• Antransport des Asphaltmischgutes• Entmischung vermeiden

Bei absehbaren längeren Stillständen: Tagesansatz

ausbilden

Bauausführung



Bauausführung



Bauausführung



Bauausführung



Bauausführung






Bauausführung


90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

0 10 20 30

Mis

chgu

ttem

pera

tur [

°C]

Abkühlzeit [min]

95 °C Verdichtungsende

2 3 4 5 6 7 8 Schichtdicke d in cm

Einfluss der Schichtdicke auf die Abkühlzeit am Beispiel von Asphaltbeton- ohne Einfluss von Wind oder niedrigen Aussentemperaturen!

Bauausführung

Verdichtung von Asphaltmischgut


VerdichtungsgradMindest-Anforderung an den Verdichtungsgrad nach ZTV Asphalt-StB 07/13:

≥ 98,0 % für alle Asphaltarten,≥ 99,0 % für Kompaktasphalt.

Als Verdichtungsgrad sollte aber 100 % angestrebt werden!

Bauausführung



Walzenmanagement• Die richtige Walze für das

einzubauende Mischgut auswählen.

• Auf Bauwerken: Walzen ohne Vibration (Oszillation möglich).

• Immer eine Walze mehr vorhalten als für den Verdichtungsbedarf notwendig.

• Mit dem Einbau erst beginnen, wenn alle Walzen bereit sind.

Bauausführung



• Vorgabe des Walz-schemas und Einteilung der Walzen.

• Mischguttemperatur beachten (Gefahr von Walzrissen).

• Beim Einsatz von Wachsen den Erstar-rungsbereich der Wachse beachten.

• Abstumpfungs-maßnahme planen.

Walzenmanagement (2)

Quelle: Geiger-Gruppe, Pfraundorfer Informationstag 2013

Bauausführung



Bauausführung




Nahtherstellung• Einbau „heiß an heiß“:

– Nur mit zwei oder mehreren gestaffelt fahrenden Straßenfertigern.

– Der Abstand zwischen den Fertigerbohlen darf höchstens eine Straßenfertigerlänge betragen.

• Einbau „heiß an kalt“:– Nahtflanke leicht angeschrägt ausbilden, nicht senkrecht,

• durch Abkanten mit schräg gestelltem Quetschrad oder• durch Kantenandrückrolle an der Walze.

– Aufbringen von Bitumen, PmB oder bitumenhaltigem Bindemittel von mindestens 50 g Bindemittel pro cm Schichtdicke je laufender Meter Nahtflanke.

Bauausführung

Nähte, Fugen, Anschlüsse, Randausbildung, Einbauten

Bauausführung



Merke! Nähte:• Zur Verzahnung der Bahnen sollten die Kontaktflächen

nicht glatt, sondern rau sein – und sauber.• Die bestehende Einbaubahn muss bis zum Rand

profilgerecht, gleichmäßig verdichtet und rissefrei sein. • Möglichst maschinelles Auftragen von plastischer

bitumenhaltiger Masse oder heißem Bindemittel.• Beim Neubau bzw. beim Einbau über die gesamte Breite

zwischen den einzelnen Schichten und Lagen die Nähte seitlich um mindestens 15 cm versetzen -

• oder eine Fuge ausführen (in Asphaltdeckschichten vorteilhaft – vgl. Folie 112).

• Wenn ein Versatz nicht möglich ist (z.B. beim Bauen im Bestand): durchgehende Fuge ausbilden

Bauausführung



Nahtherstellung (Formen / Abkanten)

Geformter Nahtbereich

Abkanten des nochwarmen Randbereichsmit schräggestelltem Quetschrad ….

… ergibt abge-schrägte, raueKontaktflächen

Bauausführung



Nahtherstellung

Gleichmäßiges maschinelles Auftragen des Bindemittels

Bauausführung


Bauausführung



Nahtherstellung

Einbau- und Walzschemen

Einbau „heiß an heiß“mit Dachprofil

Einbau „heiß an kalt“,Variante „2“

Bauausführung



Fugenherstellung

• Durch Ausbilden und Vergießen, d.h.– durch Schneiden (Fugenfräse, ggf. mit Y-Profil) oder – Aussparen mit Abstandseinlagen (z.B. am Bord oder am Gerinne)und– Säubern (ausblasen), Voranstrich, Verfüllen,– ggf. Abdeckeln.– Achtung: Fugenspalt immer direkt im Nahtbereich herstellen!

Oder• durch Anlegen eines Bitumenfugenbandes ( Hersteller-

anweisung beachten, Voranstrich!)

Bauausführung



Arten von Fugen

Bewährte Variante

Gute Variante

Vorzugsvariante

Behelfslösung

Fuge gefräst mit Fase mit heiß verarbeitbarer Fugenmasse

Fuge geschnitten mit heiß verarbeitbarer Fugenmasse

Bitumenfugenband

Abdeckband

Abdeckelung

Bauausführung



Merke! Anzahl und Länge der Fugen

minimieren. Fugen fachgerecht ausschreiben. Schneiden an der Grenze

zwischen Altbestand und späterem neuen Fahrbahnbelag(= Fräskante) vor dem Fräsen.

Fugen nicht in Rollspuren oder im Bereich von Fahrbahn-markierungen anordnen!

Bauausführung



Merke!Immer beim Anschluss von Deckschichtenan Baustoffe mit nicht vergleichbaren Eigen-schaften (z.B. Bordsteine, Einbauten, Guss-asphalt) Fugen ausschreiben und ausbilden, also z.B. immer bei:•Walzasphalt an Gussasphalt,•Gussasphalt an Walzasphaltoder bei•Rinnen,•Bordsteinen, Mauern,•Einbauten, Abläufen und•Kleinflächen/Aufgrabungen!

Vergossene Fugeam Bordstein

Ablaufrost mit Bitumenfugenband – fertig für den Einbau der AsphaltdeckschichtFoto: Denso / Gebhards

Bauausführung



Randausbildung

durch• Kantenschrägformer am Straßenfertiger oder• Kantenandrückrollen an der Walze.

Dabei:• Neigung nicht steiler als 2 zu 1,• geradlinig abschrägen,• gleichmäßig über die gesamte Fläche der Flanken

andrücken,• Ränder von Schichten aus Gussasphalt senkrecht

ausbilden.

Bauausführung



Randausbildung

AnschließendRandabdichtung herstellen• des höher liegenden Randes.• Mindestens 40 g je cm Schichtdicke und Meter

Einbaulänge Bitumenmenge heiß aufbringen.

Bauausführung



Randausbildung und Randabdichtung

Bauausführung



Bei Einbautenwie• Schachtabdeckungen• Schieberkappen,• Bordsteinen,• Abläufen,• usw.

immereine Fuge in der Deck-schicht ausbilden !!!

FotosAbläufe: Denso / Gebhards

Bauausführung



Bauausführung




Mangelhafte Unterlage• Problem:

Reste der alten Schicht noch auf der Unterlage vorhanden.

• Folge:Unebenheiten; mangelhafter Schichtenverbund; Probleme beim Einbau (Hohlraum-gehalt, Verdichtungsgrad).

• Tipp:Schichtreste vor Überbauung entfernen.

Bauausführung

Beispiele zur FehlervermeidungBauausführung

Beispiele zur FehlervermeidungBauausführung



Tipp hier:Einbau abbrechen

Tipp hier:Einbau abbrechen

Bauausführung



Verschmutzung der angesprühten Unterlage

• Problem:bereits angesprühte Unterlage wird durch Befahren verschmutzt.

• Folge:mangelhafter Schichtenverbund.

• Tipp:Angesprühte Fläche nur von Mischgut-Lkw befahrenlassen; auf saubere Reifen achten.

Bauausführung



Falsche Walzenwahl, Asphaltmischguttemperatur• Problem:

Verdichtung mit ungeeigneter Walze;Asphaltmischgut zu kalt.

• Folge:Walzrisse

• Tipp:Walzenauswahl überprüfen und anpassen;Temperatur des Asphaltmischgutes überprüfen.

Bauausführung



Offene Naht (heiß an heiß)• Problem: Offene Naht

nach Einbau „heiß an heiß“.• Folge: Fortschreitende

Zerstörung des Naht-bereiches.

• Tipps: – geringst möglicher Abstand

der Straßenfertiger,– Fertiger- und Walzenregime

festlegen,– Randzonenverdichtung

beachten!→ Abschnitt 4.2 im DAV-Leitfaden

„Qualität von Anfang an“.

Bauausführung



Vergessene Fuge • Problem: Fehlende Fugenausbildung beim Anschluss an Einbauten, hier an die Pflasterrinne.

• Folge: Längs- und/oder Netzrisse am Rand, Aus-brüche.

• Tipp: Beim Anschluss an Pflaster/ Bordsteine oder bei Einbauten immer eine Fuge ausschreiben/ anordnen.

→ Abschnitte 4 und 6 im DAV-Leitfaden „Qualität von Anfang an“

Bauausführung


Prüfungen und

Probenahme


Eigenüber-wachung

Asphaltherstellerist für die gesamte Durchführung der Werkseigenen Produktionskontrolle verantwortlich.

Auftragnehmer (Einbauer)

ist für die Eigenüberwachung auf der Baustelle verantwortlich

Kontrollprüfung Auftraggeberist für die Probenahme und für die Beauftragung der Untersuchungen verantwortlich.

Probenahme

Asphaltmischgut nach den TP Asphalt-StB Teil 27

Bohrkerne

nur für Schichtdicke, Raumdichte, Schichtenverbund, Spurbildungsversuch

nur in Ausnahmefällen für Asphaltmisch-gutuntersuchungen zu verwenden

Prüfungen und Probenahme


In den ZTV Asphalt-StB wird zwischen Eigenüberwachungsprüfungen und Kontrollprüfungen

unterschieden.

Die Erstprüfung dagegen ist durch den Asphalthersteller auszuführen oder zu veranlassen. Sie beschreibt die Gebrauchstauglichkeit des Asphaltmischgutes entsprechend den Europäischen Normen für Asphalt.

Sie dient als Grundlage für den Eignungsnachweis für den Bauvertrag.



Eigenüberwachungsprüfungen

sind zu unterscheiden in:

Werkseigene Produktionskontrolle (WPK) und

Eigenüberwachung beim Einbau.



Kontrollprüfungen

Unter dem Begriff Kontrollprüfungen sind

die Kontrollprüfung (im eigentlichen Sinne),

die Schiedsuntersuchung und

die zusätzliche Kontrollprüfung („Einengung“)

einzuordnen.



Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit


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Vermeidung von Schäden durch qualitätsgerechte Planung und ... PEBA… · Asphalt-binderschichten AC 16 B N 5,0 bis 6,0 ≥ 5,0 AC 16 B S 5,0 bis 9,0 ≥ 6,0 AC 22 B S 7,0 bis 10,0