Straßennutzer:

• Griffigkeit

• Ebenheit der Straße

• Helligkeit der Oberfläche

Baulastträger:

• witterungsbeständig

• verformungsbeständig

• verschleißbeständig

Allgemeinheit:

• Lärm

• Staub

• Abgase

• Trennwirkung

Oberbau besteht aus:

• Decke —> Asphaltdeckschicht + Asphaltbinderschicht

• Asphalttragschicht

• 2. Tragschicht —> z.B. Schottertragschicht

• 1. Tragschicht —> z.B. Frostschutzschicht

Unterbau —> künstlicher Boden

Untergrund —> natürlicher Boden

Planum —> Grenze zwischen Ober- und Unterbau

Oberbau:

• Asphaltdeckschicht

• Asphaltbinderschicht

• Asphalttragschicht

• ungebundene Tragschicht (Frostschutzschicht)

Planum —> Grenze zw. Ober- und Unterbau

Unterbau (künstlich) / Untergrund (natürlich)

Oberbau:

• Betondecke

• Tragschicht mit hydraulischem Bindemittel

• ungebundene Tragschicht (FSS)

Planum —> Grenze zw. Ober- und Unterbau

Unterbau (künstlich) / Untergrund (natürlich)

Oberbau:

• Pflastersteine

• Bettung

• Kiestragschicht

• ungebundene Tragschicht (FSS)

Planum —> Grenze zw. Ober- und Unterbau

Unterbau (künstlich) / Untergrund (natürlich)

physikalisch:

• Spaltenfrost

• Temperaturwechsel

• Sprengwirkung von Pflanzenwurzeln

• Kristallisationsdruck

chemisch:

• Lösungsverwitterung

• Hydrolyse —> Spaltung chemischer Verbindung durch Wasser (Umkehrung: Kondensationsreaktion)

• Säurewirkung

• Oxidation

• chemisch-biologische Verwitterung

mechanisch:

• Denudation —> Materialabtrag an der Festlandoberfläche

• Erosion

• Verwitterung durch Reibung

0,00 m:

• Mutterboden

  • breiig bis weich, dunkelbrau

0,40 m:

• Ton

  • sandig, schwach schluffig, mitteldich bis dicht, graubaun

2,75 m:

• Grobsand

  • mittelkiesig, schwach schluffig, locker, hell- bis rotbraun

4,90 m:

• Schluff

  • stark feinsandig, schwach tonig, halbfest bis fest, oliv

7,15 m:

• Ton

  • stark schluffig, schwach feinsandig, fest blaugrau bis grünblau

10,90 m:

• Grobsand

  • stark schluffig, dicht rotbraun bis gelboliv

11,40 m:

• Grobkies

  • steinig, dicht, grau bis graugelb

14,20 m:

• Fels

  • verwittert, klüftig, grau

15,70 m:

• Kalkstein

  • homogen, fest, graublau

18,20 m:

• Fels

  • klüftig, dunkelgrau

22,00 m

O —> Sauerstoff

Si —> Silicium

Al —> Aluminium

H —> Wasserstoff

Na —> Natrium

Ca —> Calcium

Fe —> Eisen

Mg —> Magnesium

K —> Kalium

• 45% mineralische Substanzen —> gewollte

• 25% Luft —> walzen

• 23% Wasser —> Problem —> Tragfähigkeit

• 7% organische Substanzen —> Problem —> Veränderungen

  • Böden mit organischen Substanzen werden entfernt (normalerweise Mutterboden)

1.) mineralische Substanz:

• homogene. chemische Substanz

• z.B. Silikate, Quarze

2.1) Gesteine:

• unterschiedlich zusammengesetzte Minerale

  • magmatische Gesteine:

    • Erstarrung magmatischer Schmelzungen (Tiefen-, Gang-, Ergussgestein)

  • Sedimentgesteine:

    • Ablagerungen von Verwitterungsprodukten der Erdrinde

  • metamorphe Gesteine:

    • Entstehung durch Umlagerungen in der Erdkruste

2.2) Tonminerale:

• Schichtsilikate mit blättriger, kristalliner Struktur

Zweichschicht — Tonmineral

• Abstand der Molekülschichten nicht variabel

• Ionenabsorption nur an Außen- und Bruchflächen

• nicht quellbar

Dreischicht — Tonmineral

• Abstand der Molekülschichten variabel

• Ionenabsorption an “inneren Oberflächen” sowie “Außen- und Bruchflächen”

• gut quellbar

“Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau”

• Gliederung der Böden nach ZTV E-StB 2017:

  • allgemeine Beschreibung der Boden- und Felsverhältnisse

  • bautechnische Beschreibung der einzelnen Boden- und Felsschichten

  • bautechnische Folgerungen

1.) Boden

2.1) Festgesteine

2.2) Lockergesteine

• lose, rollige Böden —> kapillarbrechende Wirkung, keine Kohäsionskraft

  • Geröll, Schotter, Kies, Sand

• bindige Böden —> Kohäsionskraft

  • Schluff, Ton, Lehm, Kolloide

• organische Böden

  • Humus, Faulschlamm, Torf

2.3) teilweise verfestigte Lockergesteine

2.4) zerfallene Gesteine

Kriterien:

• Korngrößenverteilung

• plastische Eigenschaften

• (organische Bestandteile)

1.) Probe trocknen —> wiegen

2.) abtrennen der Feinanteile (waschen) —> 0,063 mm

3.) Probe trocknen

4.) Siebung

Korngröße / Maschenweite [mm]

• 63,0

• 20,0

• 6,3

• 2,0

• 0,63

• 0,2

• 0,063

• <0,063 (Auffangschale) + Abgewaschenes

grobkörnige Böden —> Anteil > 0,063 mm von mehr als 95% —> Sieblinie

• Kies —> Anteil < 2 mm

  • enggestuft —> GE

  • weitgestuft —> GW

  • intermittierend gestuft —> GI

    • —> Cu und Cc

• Sand —> Anteil < 2 mm

  • enggestuft —> SE

  • weitgestuft —> SE

  • intermittierend gestuft —> SI

    • —> Cu und Cc

gemischtkörnige Böden —> Anteil > 0,063 mm 60-95% —> Sieblinie und Plastizität

• Kiesanteil —> Anteil < 2 mm

  • plastische Eigenschaften —> w_L und I_P

    • schluffig —> GU oder GU*

    • tonig —> GT oder GT*

      • Benennung —> Anteil < 0,063 mm

• Sandanteil —> Anteil < 2 mm

  • platische Eigenschaften —>w_L und I_P

    • schluffig —> SU oder SU*

    • tonig —> ST oder ST*

      • Benennung —> Anteil < 0,063 mm

feinkörnige Böden —> Anteil > 0,063 mm weniger als 60% —> Sieblinie und Plasizität

• platische Eigenschaften

  • Schluff —> w_L oder I_P

    • leicht plastisch —> UL

    • mittelplastisch —> UM

    • ausgeprägt plastisch —> UA

      • —> w_L

  • Ton —> w_L oder I_P

    • leicht platisch —> TL

    • mittelplastisch —> TM

    • ausgeprägt plastisch —> TA

      • —> w_L

• Ton —> < 0,002 mm

• Schluff —> 0,002 - 0,063 mm

• Sand —> 0,063 - 2 mm

• Kies —> 2 - 63 mm

• Steine > 63 mm

• Wasser-Boden-Gemisch verhält sich in diesem Zustand wie viskose Flüssigkeit

• fließt unter seinem Eigengewicht

• Wasser-Boden-Gemisch kann in diesem Stadium unter leichter Einwirkung beliebig verformt werden

• Boden ist in diesem Stadium vollständig gesättigt

• Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes —> Volumenzunahme

• Abnahme des Feuchtigkeitsgehaltes —> keine Änderung des Volumens

1. Anteil < 0,063 mm aus KGV ablesen

2. Anteil < 2 mm aus KGV ablesen

3. Ablesung aus Diagramm

   • d10, d30, d60

   • Ungleichförmigkeitszahl —> CU = d60/d10

   • Krümmungszahl —> CC = (d30)^2/(d10*d60

     —> Bennung —> E, W, I

ODER

1. Anteil < 0,063 mm aus KGV ablesen

2. Wn, WL, WP gegeben

   • WL bestimmen

   • IP = WL - WP bestimmen

   • IC = (WL-Wn)/IP bestimmen

3. Ablesung in Plastizitätsdiagramm

• ist begrenzter Bereich

• besteht aus einzelnen oder mehreren Boden- und Felsschichten, der für Beaugewerk bzw- verfahren vergleichbare Eigenschaften aufweist

• Boden und Fels sind vor dem Lösen in Homogenbereiche einzuteilen

  • entsprechend ihres Zustandes

• Siebanalyse

  1. Wassergehalt an einer Teilprobe bestimmen

  2. Abtrennen der Feinanteile (Nassvorbereitung)

  3. Probe trocknen

  4. Siebung (trocken)

• Sedimentationsanalyse

< 0,063 mm

< 5 M.-% —> Korngrößenverteilung

5 - 40 M.-% —> Korngrößenverteilung & plastische Eigenschaften

> 40 M.-% —> plastische Eigenschaften

• Korngrößenverteilung:

  • Ungleichförmigkeitszahl CU

  • Krümmungszahl CC

• plastische Eigenschaften:

  • natürlicher Wassergehalt Wn

  • Wassergehalt an der Fließgrenze WL

  • Wassergehalt an der Ausrollgrenze WP

  • Plastizitätszahl IP

  • Konsistenzzahl IC

• umhüllt feste Oberfläche der Teilchen, ohne dass Menisken (Wasser-Luft-Grenzflächen) gebildet werden

• Wasser unterhalb der Erdoberfläche

• gelangt durch Versickern von Niederschlägen oder Migration aus Gewässern dorthin

• in Boden eingesickertes Wasser

• wird im Boden gegen die Schwerkraft gehalten

• durch Kapillarkräfte in Menisken gebundes Wasser

• Kräfte binden sich an den Berührungspunkten der festen Teilchen aus

• unterirdischen Wasser, dass sich unter dem Einfluss der Schwerkraft abwärts bewegt

• Sand:

  • Korngröße —> 0,06 - 2,0 mm

  • kap. Steighöhe —> 3 - 10 cm

• Schluff:

  • Korngröße —> 0,002 - 0,06 mm

  • kap. Steighöhe —> 1 - 3 m

• Ton:

  • Korngröße —> ≤ 0,002 mm

  • kap. Steighöhe —> 30 - 300 m

• Grobporen:

  • mittlerer Durchmesser —> > 0,01 mm

  • Füllung —> Sickerwasser, Luft

• Mittelporen:

  • mittlerer Durchmesser —> 0,0002 - 0,01 mm

  • Füllung —> Haftwasser, Luft

• Feinporen:

  • mittlerer Durchmesser —> < 0,0002 mm

  • Füllung —> Kapillarwasser, Luft (bei sehr intensiver Trocknung)

• rollige Boden

  • Vorgänge beim Gefrieren und Auftauen

  • Schädigungen sind nicht zu erwarten

• bindige Böden

  • Vorgänge beim Gefrieren und Auftauen

  • Schädigungen sind zu erwarten

• GW, GI, GE

• SW, SI, SE

• TA

• OT, OH, OK

• ST, GT, SU, GU

  • < 0,063 mm mit 5 M.-% bei CU ≥ 15 oder

  • < 0,063 mm mit 15 M.-% bei CU ≤ 6

    —> F1

• TL, TM

• UL, UM, UA

• OU

• ST*, GT*

• SU*, GU*

• Ofentrocknung

• Schnellverfahren

  • Verfahren ohne Trocknung der Probe

  • Calciumcarbidverfahren

  • Luftpyknometerverfahren

w = (mw/md) 100 [%] = (mf-md)/md * 100 [%]

• wenig Wasser —> hoher Reibungswiderstand

• optimales Wasser —> optimale Verdichtungswilligkeit

• viel Wasser —> hoher Wasserdruck

• Dpr = ρd/ρpr * 100

• mit ρd aus Ballonverfahren

• mit ρpr aus Proctor-Verfahren

• Dpr,vorhanden ≥ Dpr, erforderlich (aus ZTV E-StB)

• mechanischer Widerstand gegen “kurzfristige” Verformung

• durch statische oder dynamische Verformungsmoduln beschrieben

• Lastplattendruckversuch nach DIN 18134

• frostempfindlicher Boden

  • Asphaltpaket

  • FSS

  • Planum

  • frostempfinderlicher Untergrund/Unterbau

• frostsicherer Boden

  • Asphaltpaket

  • Planum

  • frostsicherer Untergrund/UNterbau

• Prüfplan —> Attributprüfung

  • Organisationsform —> Einfachplan

  • Entscheidung —> Annahme oder Rückweisung

• Prüfplan —> Variablenprüfung

  • Organisationsform:

    • Einfachplan —> Annahme oder Rückweisung

    • Doppelplan —> Annahme oder Rückweisung oder zweite Stichprobe entnehmen

    • Folgeplan —> Annahme oder Rückweisung oder Weiterprüfung

• Höchstquantil:

  • Ev2/Ev1 oder na

• Mindestquantil:

  • Ev2 oder Dpr

• nS, nA, nD = Umfang der Stichprobe

• kS, cA, kA, kD = Annahmezahlen

• kR = Rückweisezahl

• Durchführung von nA Stichproben —> Prüflos

• Vergleich der Prüfergebnisse mit vorgegebenen Mindest- bzw. Höchstquantil

  • “gut” —> min: >TM, max: <TH

  • “schlecht” —> min: <TM, max: >TH

• übersteigt die Anzahl “schlechter” Prüfergebnisse R die Annahmezahl cA, wird das Prüflos abgelehnt

• Durchführung von nS oder nD Stichproben —> Prüflos

• Auswertung gemäß gewählter Prüfplanart

• Berechnung der Qualitätszahl

  • Qmin = (Median - TM)/s

  • Qmax = (TH - Median)/s

• Vergleich mit der Annahmezahl kS, kA, kD bzw. der Rückweisezahl kR

• sofortige Entscheidung, ob Annahme oder Rückweisung

• Attributprüfung:

  • Annahme —> R ≤ cA

  • Rückweisung —> R > cA

• Variablenprüfung:

  • Annahme —> Q ≥ kS

  • Rückweisung —> Q < kS

• drei Entscheidungsmöglichenkeiten —> Annahme, Rückweisung oder Durchführen einer zweiten Stichprobe

• maximal eine weitere Stichprobe kann angefordert werden

• Variablenprüfung der 1. Stichprobe:

  • Annahme —> Q ≥ kA

  • Rückweisung —> Q < kA und Q ≤ kR

  • 2. Stichprobe —> Q < kA und Q > kR

• Variablenprüfung der 2. Stichprobe:

  • Annahme —> Q ≥ kD

  • Rückweisung —> Q < kD

  • Anfordern einer weiteren Stichprobe nicht möglich

• drei Entscheidungsmöglichkeiten —> Annahme, Rückweisung oder Durchführen einer weiteren Stichprobe

• Vorgehensweise wie beim Doppelplan

• ABER:

  • es wird so lange geprüft, bis eine Entscheidung getroffen werden kann

• am Fahrzeug:

  • Prozessor / Messanlage

  • GPS-System

  • Anzeige / Speichereinheit

  • Aufnehmereinheit

  • Beschleunigungssensor

• Beschleunigungssensor nimmt die Bandagenbeschleunigung auch —> 4 FDVK- Messwerte (CMV, omega, E_VIB, kB) werden an die Anzeige / Speichereinheit im Fahrzeug weitergeleitet

• zwei mögliche Kalibrierfälle:

  1. ausgehend vom Ev2-Wert soll auf den minimal zulässigen FDVK-Wert geschlossen werden

  2. ausgehend vom FDVK-Wert sollen Rückschlüsse auf den Ev2-Wert möglich sein

• Qualität der Kalibrierkurve ist ausreichend, wenn r > 0,7 gilt

• Ausgangsgleichung —> y = a + b*x

• Konstanten:

  • b = (Summe von Vx*Vy)/(Summe von Vx^2)

  • a = y-Median - b*x-Median

• Standardabweichung

• Güte der Kalibrierkurve:

  • r = b * (x-Standardab./y-Standardab.)

  • Vx = x_i - x-Median

  • Vy = y_i - y-Median

• Ausgangsgleichung —> x = c + d*y

• Kostanten:

  • d = (Summe von Vx*Vy)/(Summe von Vy^2)

  • c = x-Median - b*y-Median

• Standardabweichung

• Güte der Kalibrierkurve

  • r = d * (x-Standardab./y-Standardab.)

  • Vx = x_i - x-Median

  • Vy = y_i - y-Median

• wird Ev2 bzw. Evd des Untergrunds bzw. Unterbaus auf dem Planum nicht durch Verdichten erreichen —> Verbesserung bzw. Verfestigung

• erfolgt, um den Boden für Bauzwecke nutzbar zu machen

• dauerhafte Erhöhung der Tragfähigkeit und Frostsicherheit durch

  • hydraulische Bindemittel

  • Baukalke

• Optimierung der Einbaufähigkeit und Verdichtbarkeit während der Bearbeitung durch

  • hochhydraulische Kalke oder Zement

  • Feinkalk oder Kalkhydrat

  • Einmischen geeigneter Körnungen

• Baumischverfahren —> mixed-in-place

• Zentralmischverfahren —> mixed-in-plant

• mechanische Bodenverbesserung

• Bodenaustausch

• Mischen des Bodens mit Bindemittel, Wasser und Zusatzstoffen erfolgt vor Ort auf der Baustelle

• Ablauf:

  • Wasser vorsprühen

  • Zementverstreuen

  • auffräsen und einmischen —> WR 2500

  • Mischung profilgereicht verteilen

  • profilierte Mischung verdichten

Mischen des Bodens mit Bindemittel, wasser und Zusatzstoffen erfolgt in einer ortsfesten Mischanlage

• Verbessern von weichen Böden durch Einrütteln oder Einschlagen von geeigneten Baustoffen

• Verbessern von schluffigen oder tonigen Böden durch Einmischen von geeigneten Böden

• Verbessern von Sand und Kies mit ungünstiger Korngrößenverteilung durch Einrütteln geeigneter Kornklassen

mit Näherungsverfahren Verformungsmoduln für frostsicheren Boden SW

1. Bestimmung der Ablesepunkte

   • sigma_max

   • 0,3*sigma_max

   • 0,7*sigma_max

2. Bestimmung der Verformungsmoduln

   • Erstbelastung —> Ev1

   • Zweitbelastung —> Ev2

   • Verhältniswert —> Ev2/Ev1

3. Anforderungen eingehalten?

   • ZTV SoB-StB

4. Verdichtung eingehalten?

   • ZTV E-StB 17

• dient der Erfassung der technischen Merkmale des Bodens

• wird in drei Phasen unterteilt:

  1. Voruntersuchung

  2. Vorentwurf

  3. Bauentwurf

• Genauigkeiten der Untersuchungen nehmen von Phase zu Phase zu

• zusammenfassende Beurteilung der Bodenverhältnisse und Vorschläge für bautechnische Maßnahmen

• allgemeine Bescheibung der Bodenverhältnisse

• Vorschläge für weitere Aufschlüsse und Untersuchungen

• bautechnische Beschreibung der einzelnen Bodenschichten (Entwurf)

• erdstatische Berechnungen (Entwurf)

• Kartenstudium

• Begehung

• Befliegen

• geophysikalische Methoden

  • seismische Verfahren

  • elektrische Verfahren

  • dynamische Verfahren

• Sondierung

  • Drucksondierung

  • Raumsondierung

• Schürfen

• Bohrungen

• Vermessungs- und Absteckarbeiten

• Baustelleneinrichtung

• Räumen des Baufeldes

• Vorarbeiten des Baufeldes

• Festlegung der Trasse

• Nutzung vorhandener Festpunkte

• Ermittlung von Fest- und Absteckpunkten durch einen sogenannten trassennahen Polygonzug

• Gewährleistung von Sichtbarkeit und ZUgänglichkeit der Absteckpunkte

• Wohnlager —> Unterkünfte, Kantine, etc.

• Werkstatt mit Abschmierrampe

• Magazin —> Lagerhaltung, Baustoffe, etc.

• Kraftstofflager —> Diesel, Öle, Heizöle

• Baustellenbüros

• evtl. Mischanlagen

• Verkehrssicherung —> LAS, Absperrungen, etc.

• Instandhaltung —> Sauberkeit der öffentlichen Verkehrswege

• Lösen und Laden

  • Sprengen

  • Bagger

  • Flachbagger

• Transport und Einbau

  • Dreiseitenkipper

  • Muldenkipper

  • Bodenentleerer

• Verdichtung

  • statische Walzen

  • dynamische Walzen

  • knetende Walzen

• Lagenschüttung

• Seitenschüttung —> z.B. Damm

• Kopfschüttung

Verdichtung des Bodens hängt ab von:

• Bodenart

• vorhandenen Wassergehalt

• Witterung

• Tragfähigkeit der Unterlage

• Verfügbarkeit der Geräte

• Verdichtungswirkung —> statisches Gewicht und dynamischer Energie

• Geräteparameter

  • statische Linienlast

  • schwingende Masse

  • Amplitude

  • Frequenz

• Anwendungsempfehlungen

  • Dämme aus Fels oder Lehm

  • FSS sowie ungebundene Tragschichten aus Kies, Kies-Sand oder Sand

• Festigkeit

• Verwitterungsbeständigkeit

• Umweltfreundlichkeit

• Sicherheit

• Wirtschaftlichkeit

• tragfähig

• rissicher —> thermische Spannung

• verschleißarm

• verformungsarm

• ermüdungsarm

• frostsicher

• haftsicher

• alterungsbeständig

• schmutzfrei

• gewässerverträglich

• geräuscharm

• griffig

• entwässernd

• eben

• profilgetreu

• hell

• preisgünstig

• instandsetzungsfreundlich

• unterhaltungsarm

Größe und Form des Kontaktbereiches bzw. der Reifenaufstandsfläche zwischen Reifen und Fahrbahnoberfläche ist abhänig von:

• Reifeneigenschaften —> Reifenart, -auflast, -profil, -innendruck

• Geschwindigkeit

• Federung des Fahrzeugs

• Unebenheit der Straße

• Anordnung der Räder

• standardisierte Bemssung:

  • Beschränkung auf wenige Ausführungsvarianten

  • einheitliche Bauweise

  • häufige Überdimensionierung

    —> RStO 12 “Richtlinie für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen

• theoretische Bemessung (Einwirkung <—> Widerstand):

  • bauwerksspezifisch

  • sehr flexibel

  • keine Überdimensionierung

  • hoher Rechenaufwand

• empirische Bemessung:

  • geringer Rechenaufwand

  • Langzeitbeobachtungen notwenig

  • unflexibel

• Bestimmung der Beanspruchungen

  • Klima, Verkehr, örtliche Verhältnisse

• Wahl der Bauweise

  • Asphalt, Beton

• Wahl einer Bauweisenvariante

• Bestimmung der erforderlichen Schichtdicken

• Anzahl der äquivalenten 10-t Achsübergänge

  • DTV(SV) mir Tabellenwerten aus Regekwerk —> M1

    • wenn DTV(SV)-Angaben liegen vor

      • Methode 1.1 —> variable Faktoren

      • Methode 1.2 —> konstante Faktoren

  • Kenntnis der exakten Achslastverteilung —> M2

    • Kenntnis von detaillierten Achslastendaten

      • Methode 2.1 —> variable Faktoren

      • Methode 2.2 —> konstante Faktoren

• Einfluss der Trassenparamenter

  • Anzahl der Fahrstreifen —> f1

  • Fahrstreifenbreite —> f2

    • je breiter der Fahrstreifen, desto weniger konzentriert ist die Belastung

  • Höchstlängsneigung —> f3

• Verkehrszunahme

  • Prognossemodell nach RStO und mittlerer jährlicher Zuwachsfaktor

• dimensionierungsrelevante Beanspruchung

1 * 10 t Achslast verringert die Befahrbarkeit ebenso stark wie 10^4 * 1 t Achslasten

durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke des Schwerverkehrs [Fz/24h]

durchschnittliche Anzahl an täglichen Achsübergängen (Aü) [Aü/24h]

durchschnittliche Achszahl pro Fahrzeug [A/Fz]

einer bestimmten Straße zugeordneter Lastkollektivquotient [10-t A/A]

durchschnittliche Anzahl an täglichen äquivalenten 10-t Achsübergängen

Nutzung des DTV(SV) sowie Annahmen aus RStO:

• DTA(SV) = DTV(SV) * fA

• EDTA(SV) = DTA(SV) * qBm

• Bundesautobahnen:

  • fA = 4,5

  • qBm = 0,33

• Bundesstraßen:

  • fA = 4,0

  • qBm = 0,25

• Landes- und Kreisstraßen:

  • fA = 3,3

  • qBm = 0,23

• p —> konstanter jährlicher prozentualer Zuwachs

  • BAB —> 0,03

  • B —> 0,02

  • L und K —> 0,01

• DTV(SV)1 —> Schwerverkehr im ersten Jahr

• DTV(SV)N —> Schwerverkehr im Jahr N

—> DTV(SV)N = DTV(SV)1 * (1 + p)^(N-1)

• mittlerer jährlicher Zuwachsfaktor des Schwerverkehrs

• Hilfgröße für die Summierung über den Bemessungszeitraum

• fz = ((1+p)^N -1)/p*N —> für p = 0

• fz = ((1+p)^N -1)/p*N * (1+p) —> für p ≠ 0

Frostempfindlichkeitsklasse F2:

• Bk100 bis Bk10 —> 55 cm

• Bk3,2 bis Bk1,0 —> 50 cm

• Bk0,3 —> 40 cm

Frostempfindlichkeitsklasse F3:

• Bk100 bis Bk10 —> 65 cm

• Bk3,2 bis Bk1,0 —> 60 cm

• Bk0,3 —> 50 cm

möglich wenn:

• frostsicherer Boden in asureichender Tiefe unter Fahrbahnoberfläche vorhanden:

  • Frosteinwirkungszone 1 —> 1,2 m

  • Frosteinwirkungszone 2 —> 1,3 m

  • Frosteinwirkungszone 3 —> 1,5 m

• Boden die Anforderung an Verdichtungsgrand und Verformungsmodul gemäß ZTV E-StB für FSS erfüllt

• bei Nichterfüllung des Verformungsmoduls

  • Verfestigung nach ZTV Beton-StB

  • ausgleichende TRagschicht ohne Bindemittel mit Mindestdicke nach Tab. 8, RStO 12

• Bestimmung der Beanspruchung

• Wahl einer Bauweisenvariante

• Bestimmung der erforderlichen Schichtdicken

• natürliche Gesteine

• künstliche Gesteine

• Recyclingbaustoffe

magmatische Gesteine:

• Tiefengesteine —> Plutonite

  • Granit

  • Granodiorit

  • Diorit

  • Gabbro

• Ergussgesteine —> Vulkanite

  • Rhyolith

  • Basalt

  • Diabas

  • Trachyt

• Spaltungsgsteine —> Ganggesteine

  • Mikrodiorit

  • Diabas

Metamorphe Gesteine:

• Quarzit

• Gneis

Sedimentgesteine:

• Grauwacke

• Kalkstein

• Metallhüttenschlacke

• Hochofenschlacke

• Kesselschlacke

• Luxovite

• RC-Baustoffgemische

  • Beton aus Hochbauten

  • Mauerwerk

  • Gleisschotter

  • ausgebaute Tragschichten

• Backenbrecher

• Prallmühle

• Vibrationssiebmaschine

feine und grobe Gesteinskörnungen

• Anwendungsbereich Asphalt:

  • d = 0 mm, D < 2 mm —> feine Gesteinskörnung

  • d ≥ 2 mm, D ≤ 45 mm —> grobe Gesteinskörnung

• feine Gesteinskörnung

• durch künstliche Zerkleinerungsprozesse entstanden

• feine Gesteinskörnung

• durch natürliche Zerkleinerungsprozesse entstanden

• grobe Gesteinskörnung

• durch natürliche Zerkleinerungsprozesse entstanden

• grobe Gesteinskörnung (D ≤ 32 mm)

• durch künstliche Zerkleinerungsprozesse entstanden

• Anwendung für:

  • AC T

  • AC TD

  • AC B

  • AC D, SMA, MA

  • PA

  • Abstreumaterial

• Schichten ohen Bindemittel —> TL Gestein-StB, Anhang E

• Asphalt —> TL Gestein-StB, Anhang F

• Schichten ohne Bindemittel —> TL / ZTV SoB-StB 04/07

• Asphalt —> TL / ZTV Asphalt 07/13

1. Festlegung der Prüfgröße —> zu prüfende Eigenschaft

2. Auswertung der Laboruntersuchungen

3. Überführung der Ergebnisse der Laboruntersuchungen in eine Kategorie gemäß der Abschnitte der TL Gestein-StB

4. Feststellung der Anforderung

5. Vergleich Kategorie der Laboruntersuchungsergebnisse mit den Anforderungen

• Allgemeines:

  • stoffliche Kennzeichnung

  • Rohdichte

  • Schüttdichte

• Korngrößenverteilung

  • Über- und Unterkorn

  • Gehalt an Feinanteilen

• Kornform von groben Gesteinskörnungen

  • Kornformkennzahl

  • Plattigkeitszahl

• Anteil gebrochener Oberflächen in groben Gesteinskörnungen

  • Fließversuch

• Widerstand gegen Hitzebeanspruchung

• Widerstand gegen Zertrümmerung von groben Gesteinskörnungen

• Wiederstand gegen Polieren von groben Gesteinskörnungen

• Affinität zwischen groben Gesteinskörnungen und Bitumen

• Frostwiderstand

• Grundsiebsatz + Ergänzungssiebsatz 1

  • 0 mm

  • 1 mm

  • 2 mm

  • 4 mm

  • 5,6 mm —> Bezeichnung 5 mm

  • 8 mm

  • 11,2 —> Bezeichnung 11 mm

  • 16 mm

  • 22,4 mm —> Bezeichnung 22 mm

  • 31,5 mm —> Bezeichnung 32 mm

  • 45 mm

  • 56 mm

  • 63 mm

• ρp = (M2-M1) / (V-(M3-M2)/ρw) [g/cm^3]

  • M1 = Masse des Pyknometers mit Schliffaufsatz [g]

  • M2 = M1 + Masse der Einzelmessprobe [g]

  • M3 = M2 + Wasser [g]

  • V = Pyknometervoluem [mm]

  • ρw = Wasserdichte bei Prüftemperatur [g/cm^3]

• Lieferkörnung: 11/16

  • Mindestkorndurchmesser (soll) —> d = 11 mm

  • Größtkorndurchmesser (soll) —> D = 16 mm

  • Körner > 16 mm —> Überkorn

  • Körner < 11 mm —> Unterkorn

• Anforderungen in TL Gestein, Anhang F—> Beurteilung —> Kategorie nach TL Gestein

  • eingehalten oder nicht

• Feinanteile nach TL Gestein Tab. 5

• SI = Masse der nicht kubischen [g] / Masse der Messprobe [g] *100

• Masse der nicht kubischen Körner:

  • M2 / M1 * 100 [M.-%]

  • TL Gestein-StB, Tab. 8 —> Kategorie —> Anforderung

• FI = M2 / M1 * 100

  • M1 = Summe der Massen der Kornklassen di/Di [g]

  • M2 = Summe der Masse der Kornklassen, die durch die entsprechenden Stabsiebe mit Schlitzweiten Di/2 hindurchgehen [g]

• ist die Zeit [s], die

  • ein festgelegtes Volumen einer Gesteinskörnung benötigt

  • um unter festgelegten Bedingungen

  • bei Verwendung einer genormten Prüfeinrichtung

  • durch eine definierte Öffung zu fließen

• Gesteinskörnung 0/2 mm

  • Natursande (rund) —> Flieskoeffizient ECS < 30s

  • Mischsande —> Fließkoeffizient ECS = 30s - 35s

  • Brechsande —> Fließkoeffizient ECS > 35s

• Einwaage [kg] Kornklasse 8/12,5 (Splitt):

  • Kornklasse 8/10 mm —> 0,25*ρp

  • Kornklasse 10/11,2 mm —> 0,125*ρp

  • Kornklasse 11,2/12,5 mm —> 0,125*ρp

• Einwaage [kg] Kornklasse 35,5/45 (Schotter)

  • 1,05*ρp

LA = (Einwaage - Rückstand d_1,6mmSieb) / Einwaage *100

• PSV = S + 56,0 -C

  • S = Mittelwert für die vier Probekörper der Gesteinskörner

  • C = Mittelwert für die vier PSV-Kontrollgesteinsprobekörper

1. Reinigen der Messproben —> Handstücke

2. Eintauchen der Messprobe in Wasser bis zur Massenkonstanz

3. Masse M2 der Messprobe in Wasser und Wassertemperatur

4. Herausnehmen und Abtupfen der Messprobe

5. Masse M1 der mattfeuchten Messprobe

6. Trocknung der Messprobe bus zur Massenkonstanz

7. Trockenmasse M3

• massenbezogener Wasseraufnahmegrad:

  • w_cm = (M1 - M3) / M3 *100 [M.-%]

• F = (M1 - M2) / M1 * 100

  • M1 = gesamte Ausgangstrockenmasse der drei Einzelmessproben [g]

  • M2 = gesamte Endtrockenmasse der drei Einzelmessproben, die auf dem festgelegten Analysesieb zurückgeblieben sind [g]

  • F = prozentuale Massenverlust der drei Einzelmesproben nach der Frost-Tau-Wechselbeanspruchung

• Prüfkornklasse 8/12,5 —> anschließende SZ-Wert-Bestimmung

• Wassersättigung der Messproben

• Ausbreiten der Einzelmessproben auf vorgeheiztem Blech

• Hitzebeanspruchung bei 700 ± 100 [°C]

• Absplitterungen [M.-%]

• I = M2/M1 * 100

  • I = prozentuale Anteil des Unterkorns durch Hitzebeanspruchung

  • M1 = Ausgangsmasse der Messprobe [g]

  • M2 = Masse des Unterkorn, das durch die Maschenweite eines 5-mm-Analysesiebes fällt [g]

• Pyknometer-Rollgerät:

  • 40 min-1 bei Straßenbaubitumen —> Pen > 100, 1/10 mm

  • 60 min-1 bei Straßenbaubitumen —> Pen ≤ 100, 1/10 mm

  • 60 min-1 bei modifizierten Bitumen

  • 60 min-1 bei Einsatz von Haftverbesserern

• Visuelle Schätzung durch zwei voneinander unbeeinflusste Laboranten

• Schätzung der Bitumenumhüllung auf genau 5 %

• Quotient aus Trockenmasse und Volumen

  • ohne von außen wasserzugängliche Hohlräume und Poren

• Bestimmung nach DIN EN 1097-6 Anhang A

  • Pyknometerverfahren

  • Tauchwägung —> Drahtkorbverfahren

1. Waschen der Probe mit anschließender 24h-Wasserlagerung

2. Bestimmung der Masse M2 [g]

   • wassergesättigte Messprobe + Wasser und Pyknometer

3. Bestimmung der Masse M3 [g]

   • Pyknometer und Wasser

4. Bestimmung der Masse M1 [g]

   • Probenmasse (wassergesättigt, oberflächentrocken)

5. Bestimmung der Masse M4 [g]

   • Probenmasse (ofengetrocknet)

• scheinbare Rohdichte

  • ρa = ρw * M4 / (M4-(M2-M3))

• Rohdichte auf ofentrockener Basis

  • ρrd = pw * M4 / (M1-(m2-M3))

• Rohdichte auf wassergesättigter und oberflächentrockener Basis

  • ρssd = ρw * M1 / (M1-(M2-M3))

• Oberbau:

  • Deckschicht

  • Binderschicht

  • Asphalttragschicht —> 3. Tragschicht

  • Verfestigung FSS —> 2. Tragschicht

  • FSS —> 1. Tragschicht

• Planum

• Unterbau

  • Bodenverbesserung, falls erforderlich

• Untergrund

  • verbessert, falls erforderlich

• Schichten aus frostunempfindlichem Material —> SfM

• Frostschutzschicht —> FSS

• Kiestragschicht —> KTS

• Schottertragschicht —> STS

• Deckschichten ohne Bindemittel

  • vorwiegend im ländlichen Wegebau

• RC-Gemisch

• konzeptionell:

  • Korngrößenverteilung / Kornabstufung

  • Oberflächenbeschaffenheit der Körner

  • Hohlraumgehalt

• Verdichtung:

  • Verspannung des Korngerüstes

  • Kornkontaktstellen

  • Hohlraumgehalt

• “… enthalten Anforderungen für den Bau von Schichten ohne Bindemittel im Oberbau von Straßen und Wegen.”

• in Verbindung mit TL SoB-StB 20 anzuwenden

• nach dem Einbau

• “… enthalten Anforderungen an Baustoffgemische, die zur Herstellung von Oberbauschichten im Straßen- und Wegebau verwendet werden.”

• “… für die in den Baustoffgemischen verwendeten Gesteinskörnungen gelten die TL Gestein-StB 04/18“

• vor dem Einbau

• Sicherung der Frostunempfindlichkeit

  • Gehalt an Feinanteilen

  • Korngrößenverteilung

  • Drainagevermögen —> Hohlraumgehalt

  • frostunempfindliches Material

• Anforderungen nach TL Gestein-StB Anhang E

  • Eigenschaften und geforderte Kategorien der Gesteinskörnungen

• Anforderungen nach TL Gestein-StB Anhang A

  • Rohdichte und Widerstand gegen Zertrümmerung

• Gehalt an Feinanteilen < 5 M.-%

• Überkornanteil < 10 M.-%

• Korngrößenverteilung

• Wassergehalt (Einabu)

• wasserdurchlässig

• Schichtdicke im verdichteten Zustand in Abhängigkeit des Größtkorns

  • bis 32 mm —> 12 cm

  • bis 45 mm —> 15 cm

  • bis 56 mm —> 18 cm

  • bis 63 mm —> 20 cm

• Korngrößenverteilung

• Feinanteil < 7 M.-%

• profilgerechte Lage —> ± 2 cm

• Ebenheit —> 3 cm

• Einbaudicke —> s. Schichtdicken, jedoch max. 30 cm je Lage

• Verdichungsgrad —> Abhängig von Belastungsklasse

• Verformungsmodul —> Abhängig von Belastungsklasse

• Anforderungen nach TL Gestein-StB Anhang E

  • Eigenschaften und geforderte Kategorien der Gesteinskörnungen

• Anforderungen nach TL Gestein-StB Anhang A

  • Rohdichte und Widerstand gegen Zertrümmerung

• Gehalt an Feinanteilen < 5 M.-%

• Überkornanteil < 10 M.-%

• Korngrößenverteilung

• Wassergehalt (Einbau)

• wasserdurchlässig

• Sichtdicke im verdichteten Zustand in Abhängigkeit des Größtkorns

  • bis 32 mm —> 12 cm

  • bis 45 mm —> 15 cm

  • bis 56 mm —> 18 cm

• Korngrößenverteilung

• Feinanteil < 7 M.-%

• profilgerechte Lage —> ± 2 cm

• Ebenheit —> 2 cm

• Einbaudicke —> max. 10% UNterscheitung, nicht mehr als 3,5 cm

• Verdichtungsgrad —> Dpr ≥ 103 %

• Verformungsmodul —> abhängig von

  • Belastungsklasse

  • Verformungsmodul der darunterliegenden Schicht

• Mindestschichtdicke ist einzuhalten

• Anforderungen nach TL Gestein-StB Anhang E

  • Eigenschaften und geforderte Kategorien der Gesteinskörnungen

• Anforderungen nach TL Gestein-StB Anhang A

  • Rohdichte und Widerstand gegen Zertümmerung

• Gehalt an Feinanteilen < 5 M.-%

• Überkornanteil < 10 M.-%

• Korngrößenverteilung

• Wassergehalt (Einbau)

• wasserdurchlässig

• Sichtdicke im verdichteten Zustand in Abhängigkeit des Größtkorns

  • bis 32 mm —> 12 cm

  • bis 45 mm —> 15 cm

  • bis 56 mm —> 18 cm

• Korngrößenverteilung

• Feinanteil < 7 M.-%

• profilgerechte Lage —> ± 2 cm

• Ebenheit —> 2 cm

• Einbaudicke —> max. 10% UNterscheitung, nicht mehr als 3,5 cm

• Verdichtungsgrad —> Dpr ≥ 103 %

• Verformungsmodul —> abhängig von

  • Belastungsklasse

  • Verformungsmodul der darunterliegenden Schicht

• Mindestschichtdicke ist einzuhalten

• indirekte Verdichtungskontrolle

• Ev2/Ev1 nicht größer als:

  • 2,2 (bei Dpr,gefordert ≥ 103 %)

  • 2,5 (bei Dpr,gefordert < 103 %)

• höhere Verhältniswerte sind zulässig, wenn der Ev1-Wert mindestens das 0,6-fache des geforderten Ev2-Wertes beträgt

• Aufbau:

  • Asphaltdecke

  • Asphalttragschicht

  • HGT

  • FSS

• Beton:

  • w/z-Wert ist festigkeitsbestimmend

  • möglichst hohlraumarme Packung —> kleiner Zementleimbedarf

  • vollständige Umhüllung der Gesteinskörner mit Zement

• Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln:

  • punktweise Verklebung der Gesteinskörner

  • optimaler Wassergehalt —> entsprechend hohe Proctordichte

  • niedriger Bundemittelgehalt i. M. 3-6% —> bezogen auf das trockende Gesteinskorngemisch

• zur Vermeidung von Reflecionsrissen in der Deckschicht

• zur Vermeidung der Erosion der Tragschicht ist zwischen einer Tragschicht mit hydraulischen Bindemitteln und der Tragschicht ein Vlies anzuordnen

• in Sonderfällen ist die frische Tragschicht in Längs- und Querrichtung zu kerben

• grundsätzlich sind alle Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln nachzubehandeln

• Dauerhaftigtkeit wird dadurch wesentlich beeinflusst

• Verzicht auf Nachbehandlung, wenn untmittelbar nach der Herstellung eine Abdeckung durch eine weitere Schicht oder Lage erfolgt

• Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln sind auf die Dauer von mind. 3 Tagen ständig feuchtzuhalten

  —> Aufbringen einer wasserhaltenden Abdeckung —> z.B. Vlies, Jutetuch

• Überprüfung von

  • Sieblinie

  • Kornform

  • Widerstand gegen Zertrümmerung

• Überprüfung von

  • Verdichtungsgrad —> Tragfähigkeit —> indirekte Verdichtungskontrolle

  • Verformungsmodul

• Überprüfung von

  • Sieblinie

  • Verdichtungsgrad —> Tragfähigkeit

  • Verformungsmodul

• dienen der Verbindung der Gesteinskörner miteinander und Schaffung eines homogenen und zusammenhängenden Baustoffes

  • dessen Scherfestigkeit und Kohäsion so verbessert wird

• hydraulische Bindemittel —> Kalk, Zement

• bitumenhaltige Bindemittel —> Bitumen

• “bituminöse Bindemittel” —> veralteter Sammelbegriff für Bitumen, Straßenprech / Straßenteer und Bitumen-Pech-(Teer)-Gemische

• Pech (Tee) krebserregend —> keine pechhaltigen Bindemittel mehr im Straßenbau

• Neubau nur noch Bitumen oder Bitumenprodukte

• “Bitumen” —> dunkelfarbiges, schwerflüssiges, komplexes Gemisch (hoch- bzw. nichtsiedend) verschiedener organischer Substanzen

• Wird bei der Aufarbeitung ausgewählter Rohöle gewonnen

• wichtigste Eigenschaft ist die temperaturabhängige Viskosität

• Erdöl —> natürlich vorkommendes Kohlenwasserstoffgemisch

• besteht zu

  • 83 - 87 M.-% aus Kohlenstoff (C) —> Grundbaustein

  • 11 - 15 M.-% aus Wasserstoff (H)

  • max. 6 M.-% aus Schwefel (S)

  • Spuren von Sauerstoff, Stickstoff, Vanadium, Nickel

• schwefelreich

• schwer —> viele große Moleküle

• “naphthenisch” oder paraffinisch —> gesättigte Ringstruktur

• Vakuumrückstand 20 - 80 %

• schwefelarm —> z.B. 1 %

• leicht —> kleine Moleküle

• paraffinisch

• Vakuumrückstand 5 - 20 %

• Endprodukt der Rohölverarbeitung in Erdölraffinerien

• sind die nicht destillierbaren Bestandteile des Rohöls, die als Rückstand bei der Vakuumdestillation anfallen

• durch Destillation von Erdöl in mehreren Stufen unter vermindertem Druck bei Temperaturen von 350-380 °C

• weiche und mittelharte Sorten

• Nutzung vor allem im Straßenbau

• Weiterbehandlung (Einblasen von Luft) von weichen Destillationsbitumen in speziellen Reaktoren bei Temperaturen von 230-290 °C

• je nach EInsatzprodukt, Temperatur und Blaszeit —> Bitumensorten mit verbesserter Beständigkeit gegen Kälte und Wärme

• industrielle Nutzung für Isolierungen und Klebemassen

• zwei Hauptbestandteile:

  • Maltene —> lassen sich durch Lösemittel lösen, ölig

  • Asphaltene —> bleiben ungelöst, tiefschwarz

• Struktur abhängig von Anteilen der Asphaltene und Maltene

• niedrig-viskoses Bitumen —> verformbar:

  • niedriger Asphaltengehalt

  • verhält sich wie echt Lösung bzw. Newton'sche Flüssigkeit

• Bitumen des Sol-Typs:

  • mittlerer Asphaltengehalt

  • verhält sich wie ein rein viskoser Stoff

  • kann unter betsimmten Bedingungen elastisch verformbar sein

• Bitumen des Gel-Typs:

  • hoher Aspahltengehalt

  • ausgeprägte Mizellenstruktur ist bis zum Erreichen eines Grenzwertes der Belastung rein elastisch

• Je höher der Asphaltengehalt des Bitumens, desto

  • geringer ist die Empfindlichkeit gegen hohe Temperaturen

  • höher ist die Empfindlichkeit gegen tiefe Temperaturen

• bei Untersuchung bzw. Überprüfung wird ausschließlich das praxisgerechte Verhalten im Einsatz beschrieben

• Untersuchen sind maßgeblich für einer gesicherte Qualitätsüberwachung

• durch Untersuchungen und ermittelte Kennwerte —> Bitumen in Klassen mit Handelsbezeichung unterteilt

• Unterteilung und Anforderungen sind in der DIN EN 12591 bzw. im nationalen Anwendungsdokument (TL Bitumen) aufgeführt

• Untersuchung der Härte der Bitumensorte

• Maß der Bitumenhärte wird mittel Penetrometer bestimmt

• eine Nadel (100g) dringt innerhalb einer bestimmten Zeit (5s) und definierter Temperatur im Wasserbad (25°C) in einen Bitumenkörper ein —> zurückgelegte Weg wird regostriert (1/10 mm)

  • 1. Zahl —> untere Grenze

  • 2. Zahl —> obere Grenze

• ist kennzeichende Größe der Straßenbitumen

• Temperaturwert, der erreicht ist, wenn eine in einem Messingring befindliche Bitumenschicht durch das Gewicht einer Kugel eine bestimmte Verformung erfährt

• definierter Temperaturpunkt im fließenden Übergangsbereich vom festen zum flüssigen Aggregatzustand —> obere Grenze des elasto-plastischen Bereichs

• Belastung eines Bitumfilms mit einer Stahlkugel

• Ausgangstemperatur bei Versuchsbeginn von 5°C

• wird mit 5 K/min bis zum Erreichen des EP RuK gesteigert —> bis zu einer Verformung von 25,4 mm

• Temperaturwert, bei der der Bitumenfilm reißt bzw. bricht, “sprödes” Verhalten

• untere Grenze des elasto-plastischen Bereich —> kennzeichnet Übergang des Bitumens vom zähplastischen zum festen Zustand

• dünner Bitumenfilm auf Metallplättchen aufgeschmolen oder aufgepresst

• bei abnehmender Temperatur (1 K/min) —> hin- und herbiegen

• Ausgangstemperatur sollte min. 8 K und max. 12 K über dem erwarteten Brechpunkt liegen

• Temüeraturdifferenz zwischen Erweichungspunkt Ring und Kugel und Brechpunkt nach Fraaß

• Synonyme:

  • elasto-plastischer Bereich

  • Gebrauchstemperaturbereich

• realistischer Temperaturbereich einer Fahrbahndecke —> zwischen -14 und 58 °C

• Dichte von Bituem

• Wärmeausdehnung von Bitumen

• Verhalten von Bitumen gegenüber Chemikalien

• Verhalten von Bitumen gegenüber Luft

• Verhalten von Bitumen gegenüber Licht

• Brandverhalten

• Polymermodifiziertes Bitumen (PmB)

• Gummimodifiziertes Bitumen

• einfärbbares sowie transparentes Bitumen

• Viskositätsverändertes Bitumen

• Beispiekbezeichnung: PmB 25 / 55 - 55 A

  • 25 / 55 —> Nadelpenetrationspanne: 25 - 55 [1/10 mm]

  • 55 —> EP RuK ≥ 55 [°C]

  • A —> elastomermodifiziertes Bitumen (PmB A)

• Bitumenproben werden bei vorgegebener Temperatur mit gleichbleibender Geschwindigkeit gedehnt

• strecken des Bitumens

• durchschneides des Bitumens

• Beobachtung der Rückformung

• bessere Haftung am Gestein

• besserer Schichtenverbund aufgrund erhöhter Klebwirkung möglich

• vergrößerte Plastizitätsspanne

• höhere Ermüdungssteifigkeit

• geringere Alterung

• größere Duktilität

• große elastische Rückformung nach Entlastung

• einmischen von Gummigranulat in Straßenbaubitumen

• Trockenverfahren:

  • Direktzugabe in Mischer der Mischanlage

• Nassverfahren:

  • MIschung von Gummigranulat und Bindemittel an der Mischanlage vor Zugabe in Mischer

• Terminal Blending:

  • Herstellung der Mischung aus Gummigranulat und Bitumen in Raffinerie / Mischanlage

  • Transport mit Tanklastwagen zur Mischanlage

• Erhöhung der Viskosität

• Verzögerung der Alterungsneigung

• Antioxidationswirkung

• Erhöhung der Elastizität

• Gebraucheigenschaften wie gebräuchlichen Straßenbitumen

  • Transport, Lagerung, Asphaltherstellung, Einbau

• Spezifikationen richten sich nach den Spezifikationen für Straßenbitumen

• Maßnahmen zur Erhöhung der Verkehrssicherheit

  • Einfärbung von Radwegen, Busspuren, Fußgängerüberwegen, Kreuzungen

• Reduktion der nötigen Beleuchtungsenergie in Tunneln durch weiße Einfärbung der Fahrbahn

• architektonische Gestaltung von Parkwegen, Austellflächen, Parkplätzen, Spiel- und Sportplätzen

• für vorübergehende Verringerung der Viskosität stehen prinzipiell folgende Methoden zur Verfügung:

  • Normalfall:

    • Erhitzen

    • Wiederhärtung durch Abkühlen

  • Lösen in Öl oder Lösemittel:

    • Wiedererhärtung durch Verdunsten des Lösemittels

  • Emulgieren:

    • Wiedererhärtung durch “Brechen” der Emulsion am Gestein und Verdunsten des Emulsionswassers

• besteht aus normalen Straßenbitumen, welches mit schwerflüchtigen Fluxmitteln (Zugabe 5-15 M.-%) verschnitten ist

• Viskosität wird herabgesetzt —> Einbau erfolgt warm < 100°C

• Erhärtung erfolgt durch Verdunsten des Fluxmittels —> am Ende nur noch Bitumen übrig

• fertoge Schicht hat dieselben Eigenschaften und dieselbe Qualität wie eine Schicht, welche mit normalen Bitumen gebaut wurde

• Möglichkeit zur Verarbeitung von Bitumen bei geringen Temperaturen (< 40°C) durch Verwendung von leichtflüchtigen Lösemitteln auf Mineralölbasis

• Lösemittel setzen Viskosität herab —> kalte Verarbeitung möglich

• da Mittel leichtflüchtig —> verschlossene Lagerung und verschlossener Transport der Kaltbitumen

  • auch MIschen vor Ort möglich, aber selten

• nach Verdunsten der Lösemittel verbleibt nur Bitumen als Bindemittel in der Schicht

• reiner Kalkstein (CaCO3)

• gebrannter Kalkstein (CaO)

• Merkmale:

  • wärmespeichernd

  • schadstofffrei

  • dampfdurchlässig

  • luftreinigend

  • spannungspuffernd

  • keine eletrostatische Aufladung

• DIN EN 459

  • Teil 1 —> Definitionen, Anforderungen, Kornformitätskriterien

  • Teil 2 —> Prüfverfahren

  • Teil 3 —> Kornformitätsbewertung

• CL —> Weißkalk

• DL —> Dolomitkalk

• 90 / 80 … —> Calciumoxid- Magnesiumoxidanteil [M.-%]

• HL —> hydraulischer Kalk

• 2 / 3,5 / 5 … —> Mindestdruckfestigkeit nach 28 Tagen [N[mm^2]

• erfolgt bei Temperaturen zwischen 900°C und 1200°C

• Kalkstein (CaCO3) wird in gasförmigen Kohlendioxid (CO2) und Calciumoxid (CaO = Branntkalk) zerlegt

• zwei Ofentypen:

  • Schachtöfen

  • Drehrohröfen

• Kalk brennen —> Branntkalk und Kohlenstoffdioxid

• Branntkalk löschen —> Löschkalk

• Löschkalk mit Kohlenstoffdioxid anbinden —> Abgabe von Wasser —> Kalk

• in Abhängigkeit vom Erhärtungsmechanismus in zwei Gruppen unterteilt:

  • Luftkalke —> Erhärten unter dem Einfluss von atmosphärischem Kohlendioxid

  • hydraulische Kalke —> Erstarren und Erhärten unter Wasser

• weitere Unterscheidung in “gelöschte” und “ungelöschte” Kalke —> abhängig von Kalkzustand

• feingemahlendes hydraulisches Bindemittel

• besteht aus folgenden Bestandteilen:

  • Calciumsilikate

  • Calciumaluminate

  • Calciumferrite

• im Vergleich zu hydraulischen Kalken:

  • schnellere Erhärtung

  • höhere Festigkeiten

• Portlandzement —> CEM I

• Portlandkompositzement —> CEM II

• Hochofenzement —> CEM III

• Puzzolanzement —> CEM IV

• Kompositzement —> CEM V

• Fahrbahndecken aus Beton

• Beton für Pflastersteine

• hydraulisch gebundene Tragschichten (HGT)

• Verfestigungen

• Einsatz als Abbinderregulator für DSK (= dünne Schichten im Kalkeinbau)

• ZTV Beton-StB schreiben fpr Fahrbahndecken aus Beton Portlandzement CEM I vor

• dieser muss mind. der Festigkeitsklasse 32,5 entsprechen—> Mindestdruckfestigkeit von 32,5 N/mm^2 nach 28 Tagen

• natürliche sowie technische hergestellte Mischungs aus Bitumen und Gesteinskörnungen

• im Straßenbau für Fahrbahnbefestigungen

• im Hochbau für Fußbodenbeläge

• im Wasserbau / Deponiebau zur Abdichtung

• aus technischen und wirtschaftlichen Gründen sind Asphaltbefestigungen in verschiedenartige Schichten unterteilt

  • Asphalttrag-, Asphaltbinder- und Asphaltdeckschichten

  • liefern je nach Dicke und Lage ihren Anteil zur Tragfähigkeit der Gesamtkonstruktion

  • sind zu kompakten Körper verbunden

• werden durch die einzelnen Asphaltkomponeten beeinflusst

  • Lastabtragung

  • Verformungsbeständigkeit

  • Ermüdungsbeständigkeit

  • Griffigkeit

  • Verarbeitbarkeit, Einbau

• Verformungs-, Ermüdungsbeständigkeit und Griffigkeit = Gebrauchstauglichkeit

• TL Asphalt-StB 07/13

  • Anforderungen an Asphaltmischgut von Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt

  • gelten für die Lieferung

• ZTV Asphalt-StB 07/13

  • Anforderungen an die Herstellung von Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt

  • gelten für die Herstellung

• AC —> Asphaltbeton

• SMA —> Splittmastixasphalt

• MA —> Gussasphalt

• PA —> Offenporiger Asphalt

• obere Siebgröße in mm des im Asphaltmischgut enthaltenen Gesteinskörnungsgemisches

• T —> Tragschichtmischgut

• B —> Asphaltbinder

• D —> Asphaltbeton für Asphaltdeckschichten

• TD —> Asphalttragdeckschichtmischgut

• S —> besondere

• N —> normale

• L —> leichte

• Asphaltbeton

• Splittmastixasphalt

• offenporiger Asphalt

  
  

• vor dem Walzen:

  • wenig Kontaktstellen der einzelnen Körner

• nach dem Walzen:

  • viele Kontaktstellen der Körner

• Luft (Hohlraumgehalt)

• Bitumen

  • dienen dem Verkleben und der Lagesicherung der Körner

  • nur gering an Lastabtragung beteiligt

  • hat Einfluss auf Standfestigkeit

  • Gewährleistung der Dichtigkeit der Schicht

• Gesteine

  • dienen der Lastabtragung —> Stabilität des Walzasphaltes

• folgende Gesteinskennwerte wirken sich auf das Tragverhalten des Asphaltes aus:

  • Korngröße —> vorhandenes Größtkorn

  • Korngrößenverteilung —> Sieblinie

  • Kornform —> gedrungen oder plattig

  • Bruchflächigkeit —> Bruch- oder Rundkorn

• hoher Anteil an gerochener, grober Gesteinskörnung:

  • hohe Standfestigkeit

  • hoher Verdichtungsaufwand

• ungebrochene, feine Gesteinskörnung:

  • gute Verdichtbarkeit

  • Verringerung der Standfestigkeit —> höhere Verformbarkeit

• gebrochene, feine Gesteinskörnung:

  • höhere Standfestigkeit

  • geringere Verformbarkeit —> höherer Verdichtungsaufwand

• Verbesserung der Kornabstufung im Feinkornbereich

• Versteifung des Bitumens —> Abstieg des EP RuK

• Verringerung des Hohlraumgehaltes

• Verringerung der Klebkraft des Bitumens

• Deckschicht

• Binderschicht

• ATS — 2. Lage

• ATS — 1. Lage —> ATS lagenweiser Einbau

• Einsatzbereich —> ZTV Asphalt-StB 13, Tab. 1

• ATS ist unterste Schicht der Asphaltbefestigung des Oberbaus

• ATS liegt auf Unterlage ohen Bindemittel

• Gesamtdicle richtet sich entspechend der Bauklasse nach RStO

• Funktion —> Tragfähigkeit

• Unterlage:

  • FSS, Kies- oder Schotterschicht

  • HGT

  • Bodenverfestigung

• Anforderungen an die Tragschicht:

  • Aufnahme der Biegezugspannungen

  • Lastenverteilung

  • konstante Festigkeitsverteilung über gesamte Breite

  • ausreichende Schichtdicke

  • ausreichendes Ermüdungsverhalten

• in Abhängigkeit von der Mischgutsort

• ZTV Asphalt-StB 13, Tab. 9

  • Mindest-Einbaudicke: 8 cm

  • Mindest-Einbaumenge: 185 kg/m^2

  • Verdichtungsgrad: ≥ 98 %

    • bei Rad- und Gehwegen 95%

  • für AC 32 u. 22 T S u. N u. L

    • AC 32 T S

• unterste Sicht der Asphaltdecke bei Bauwerken mit höheren Beanspruchungen

• bei Bauwerken mit niedrigeren Beanspruchungen dient sie dem Profilausgleich

• Funktion —> Aufnahme der Schubkräfte (Verformungsbeständigkeit)

• Anforderungen:

  • Verbesserung der Ebenheit

  • wesentlicher Beitrag zur Tragfähigkeit

  • Aufnahme der hohen Schubspannung unterhalb der Deckschicht

  • Beschränkung der Verformungen

  • TL Asphalt-StB 13

• in Abhängigkeit der Mischgutsorte

• ZTV Asphalt-StB 13, Tab. 11

• Anforderungen resultieren aus dem Verschleiß sowie den Ansprüchen des Fahrkomforts

• Funktionen —> Verschleißfestigkeit, Fahrkomfort, Fahrsicherheit

• Einwirkungen:

  • Verkehr

  • Witterung

  • Auftaumittel

• Anforderungen:

  • verschleißfest

  • griffig

  • eben

• Wahl der Deckschichtart:

  • Verkehrsbelastung

  • Umweltaspekte

  • Verkehrsicherheit

  • gestalterische Vorgaben

• Deckschichten:

  • Asphaltbeton

  • Spittmastixasphalt

  • Offenporiger Asphalt

  • Gussasphalt

• Verschleißfestigkeit, Verformungs- und Ermüdungsbeständigkeit:

  • Verwendung standfester Gesteinsgemische

  • ausreichend dicke Bindemittelfilme

• Witterungsbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit:

  • Verwendung frostbeständiger Gesteine

  • ausreichend dicke Bindemittelfilme

  • niedriger angemessener Hohlraumgehalt

• Verkehrssicherheit:

  • Ebenheit

  • Einsatz polierresistenter Gesteine zum Erhalt dauerhafter Griffigkeit

  • farbliche Gestaltung der Verkehrsflächen

• Umweltfreundlichkeit / Umweltschutz:

  • ausschließliche Nutzung von recyclingfähigen Materialien

  • Lärmminderung durch lärmmindernde Deckschichten