Kompakte Asphaltbefestigungen

Präsentation zum Thema: "Kompakte Asphaltbefestigungen"—  Präsentation transkript:

1 Kompakte Asphaltbefestigungen
VSVI-Hessen: Asphaltstraßentag in Friedberg, Hessen Kompakte Asphaltbefestigungen - Stand des Regelwerkes und weiterer Fortschritt Dipl.-Ing. Volker Schäfer Beratender Ingenieur von der Oldbg.-IHK öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Asphaltbauweisen im Verkehrswegebau 26919 Brake (Unterweser) / Bremen

2 Kompakte Asphaltbefestigungen
SHM Südhessische Asphalt-Mischwerke GmbH & Co. KG 4. Südhessisches Asphaltseminar am Kompakte Asphaltbefestigungen - Stand des Regelwerkes und weiterer Fortschritt Dipl.-Ing. Volker Schäfer Beratender Ingenieur von der Oldbg.-IHK öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Asphaltbauweisen im Verkehrswegebau 26919 Brake (Unterweser) / Bremen

3 Inhaltsübersicht Hintergrund und Entwicklung
Bautechnische Zusammenhänge Umsetzung in den ZTV Asphalt-StB 07 Weiterer Fortschritt Zusammenfassung und Ausblick

4 Prognose Verkehrszunahme 1995 – 2015
Schäfer Consult

5 Text Güterverkehrsbelastung 2000 (1995)
Bundesautobahnen DTVSV = (7.074) (Bauklasse SV ab DTVSV ) Bundesstraßen DTVSV = (950) (Bauklasse II ab DTVSV 900) Landesstraßen DTVSV = (333) (Bauklasse III DTVSV 300) + 26 % + 9 % Schäfer Consult

6 Verkehrsbelastungen Bauklasse SV: größer 32 Mio. äquivalente t-Achsübergänge in 30 Jahren BAB A 2 bei Peine: ca Mio. [äq-10-t-Aü] BAB A 1 bei Maschen: ca. 160 Mio. [äq-10-t-Aü] BAB A 27 bei Bremen: ca Mio. [äq-10-t-Aü] Schäfer Consult

7 Anforderungen an Deckschicht von Verkehrsflächen
Griffigkeit und Verschleißfestigkeit Hohe Verformungsresistenz Ebenflächigkeit Helligkeit Lärmminderung

8 Lärmtechnische Bewertung bei > 60 km/h
Betone nach ZTV Beton-StB 01 mit Waschbetonoberfläche - gemäß ARS Nr. 5/2006

9 Vergleich von Aufbaumöglichkeiten

10 Kompakte Asphaltbefestigung - Systemvorteile
Optimale Verzahnung der Asphaltschichten Erhöhung des Verdichtungsgrades Herstellung von Wasser- und luftundurch lässigen Asphaltdeckschichten Einbau auch unter ungünstigen Witterungs bedingungen möglich Verringerung der Spurrinnenbildung

11 Schichtenverbund durch Verzahnung

12 Entwicklung I Veröffentlichung Merkblatt M KA 01
1995 … 1997 1998 … 2001 … 2004 2005 2006 2007 Veröffentlichung Merkblatt M KA 01 erstmaliger Einsatz des Kompaktmodulfertigers (BAB A 7 am „Reckeröder Berg“) erste offizielle Erprobungsstrecken, Einbau mit zwei Fertigern (BAB A 4 bei Weimar und BAB 5 bei Alsfeld) erste Versuchsstrecke, Einbau mit zwei Fertigern (BAB A 4 bei Podelsatz)

13 Entwicklung II Kompaktmodulfertiger II. Generation
2,89 Mio m² 1995 … 1997 1998 … 2001 … 2004 2005 2006 2007 Kompaktmodulfertiger II. Generation Veröffentlichung ARS 13/05 Regelungen zu Nebenangeboten mit KA Einrichtung des Arbeitskreises der FGSV, Auswertung der Baumaßnahmen bis 2005 in Kompaktasphaltbauweise Kompakte Asphaltbefestigungen in den ZTV Asphalt-StB 07 Fortschreibung M KA

14 Kompakteinbau auf einer Autobahn (1996/97)

15 Übersicht des Einbauzuges

16 Kompaktmodulfertiger I. Generation (1999)

17 Kompaktmodulfertiger I. Generation (1999)

18 kompakter Asphaltbefestigungen
Forschungsgesellschaft für Straßen und Verkehrswesen Arbeitsgruppe Asphaltbauweisen Merkblatt für den Bau kompakter Asphaltbefestigungen M KA Ausgabe 2001

19 Schichtdicken für Bauklassen SV, I bis III

20 M KA Anforderungen – untere Schicht
Asphaltmischgut Hohlraumgehalt MPK Asphaltbinder 6,5 bis 8,0 Vol.-% Hohlraumausfüllung Asphaltbinder höchstens 62 % Asphalttragschicht höchstens 62 % Fertige Schicht Verdichtungsgrad bis 8 cm Schichtdicke min % über 8 cm Schichtdicke min. 100 % Hohlraumgehalt Asphaltbinder 3,0 bis 7,0 Vol.-%

21 M KA Anforderungen – obere Schicht
Asphaltmischgut Hohlraumgehalt MPK Splittmastixasphalt 3,5 bis 5,0 Vol.-% Hohlraumausfüllung Splittmastixasphalt höchstens 80 % Fertige Schicht Verdichtungsgrad min % Hohlraumgehalt Splittmastixasphalt 2,0 bis 6,0 Vol.-%

22 Kompaktmodulfertiger II. Generation (2004)

23 Beschickung des Kompaktmodulfertigers

24 Einbau Kompaktasphalt II. Generation

25 Lückenschluss der Emsland Autobahn
Einbau von Kompaktasphalt beim Neubau der BAB A 31 im Abschnitt Los 31.5

26 Ergebnisse der Eignungsprüfungen

27 Ergebnisse erweiterter Eignungsprüfungen
Splittmastixasphalt Asphaltbinder günstiges Polierverhalten Griffigkeitsverhalten erhöhter Verformungs-widerstand Verformungswiderstand ausreichend Kälteflexibilität verhältnismäßig schwer verdichtbar, ausreichend gut und flächendeckend zu verdichten normal verdichtbar, ausreichend zu verdichten Verdichtungs- verhalten

28 Einbau BAB A 31

29 Einbau Kompaktasphalt II. Generation
Einbau untere Schicht Einbau obere Schicht

30 Einbau Kompaktasphalt II. Generation
Einbau-bohle -obere Schicht Einbaubohle - untere Schicht

31 Einbau obere Schicht

32 Verdichtung BAB A 31

33 Verdichtung BAB A 31

34 Verdichtung BAB A 31

35 Abstumpfungsmaßnahmen BAB A 31

36 Einbaukonzept BAB A 31 - Bauwerksübergänge
12-20 m Kompakt-asphalt Asphalt-tragschicht Asphaltbinder Asphaltdeckschicht 4 cm 8 cm 12 cm Seitenansicht Draufsicht

37 Einbau BAB A 31 - Bauwerksübergänge
Asphaltbinder Asphalt-tragschicht Bauwerk Asphaltdeckschicht Kompakt-asphalt 4 cm 8 cm 12 cm 12-20 m Seitenansicht Draufsicht

38 Einbau BAB A 31 - Bauwerksübergang

39 Einbaukonzept BAB A 31 - Aufweitungen
bei Fahrbahnbreiten  11,50 m  Standstreifen konventionell einbauen

40 Einbaukonzept BAB A 31 - Aufweitungen
Vorlegen des Asphaltbinders - Standstreifen

41 Einbaukonzept BAB A 31 - Aufweitungen
Vorlegen des Asphaltbinders - Standstreifen Einbau Kompaktasphalt - Hauptfahrbahn

42 Einbaukonzept BAB A 31 - Aufweitungen
Vorlegen des Asphaltbinders -Standstreifen Einbau Kompaktasphalt - Hauptfahrbahn Einbau der Deckschicht - Standstreifen

43 Bewertung der Entwicklung
seit 2006 FGSV AK Kompaktasphalt 59 Strecken in Deutschland mit insgesamt 2,89 Mio. m² ausgewertet 79 % Einbau mit Kompaktmodulfertiger 13 % Einbau mit 2 Fertigern 5 % Einbau „heiß auf warm“ mit 2 Fertigern Kompaktmodulfertiger höhere Einbaugenauigkeit Merkblatt wird fortgeschrieben

44 Volumenverhältnisse BAB A 2
Luft 4,23 6,99 5,78 5,45 Prinzip- darstellung Verdichtungsgrad Füller Sand Splitt Bitumen SMA 0/11 S K = 99,00% untere Lage 15,74 10,59 8,78 8,91 80,19 82,42 85,44 85,64 Mineralstoffe ABi 0/22 S K = 99,75% AT CS 0/32 K = 100,87% K = 100,88%

45 Volumenverhältnisse BAB A 31
6,13 4,49 SMA 0/8 S ABi 0/22 S AT CS 0/32, K = 99,51% K = 102,18% K = 101,64% 80,69 84,57 86,40 3,04 9,11 9,30 16,27 Luft Füller Sand Splitt Bitumen Mineralstoffe Prinzip- darstellung Verdichtungsgrad

46 Asphalt-binderschicht
Verdichtungsgrade BAB A 31 – BAB A 2 103,7 % 99,00 % 99,75 % BAB A 2 102,18 % 101,1 % 100,5 % 99,51 % 98,5 % Asphalt-deckschicht Asphalt-binderschicht

47 Querprofil Kompaktasphalt BAB A 31
Asphaltdeckschicht: 2,2 bis 2,4 cm, im Mittel 2,3 cm Asphaltbinderschicht: 9,5 bis 10,00 cm, im Mittel 9,9 cm Asphalttragschicht Bohrkerne aus dem Querprofil an der Station , Richtungsfahrbahn Emden

48 Kontrollprüfungsergebnisse BAB A 31

49 Umsetzung in ZTV Asphalt-StB 07
Eine Kompakte Asphaltbefestigung „Heiß auf Heiß“ besteht aus aus einer Asphaltdeckschicht und einer Asphaltbinderschicht, die unmittelbar hintereinander eingebaut werden. Die Verdichtung beider Schichten erfolgt dabei in einem Arbeitsgang. Kompakte Asphaltbefestigungen bestehen aus einer Asphaltdeckschicht aus Splittmastixasphalt und einer Asphaltbinderschicht.

50 Umsetzung in ZTV Asphalt-StB 07
Es werden erhöhte Anforderungen an die Ebenheit der Unterlage gestellt (6 mm / 4 m) Beim Herstellen von Kompakten Asphaltbefestigungen „Heiß auf Heiß“ ist die untere Schicht nicht zu befahren Verdichtungsgrad in der Asphaltdeck- und in der Asphaltbinderschicht mindestens 99 % Einbau nur bei mindestens 0 °C Lufttemperatur

51 Weitere Entwicklung ab 2006: InlinePave

52 Weitere Entwicklung ab 2006: InlinePave
LKW Beschicker Fertiger untere Schicht mit Übergabemodul Fertiger obere Schicht, fährt auf unterer Schicht

53 Weitere Entwicklung: InlinePave - Variante
Asymmetrischer Einbau

54 Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

55 Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

56 Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

57 Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

58 Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

59 Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

60 Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

61 Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

62 kompakter Asphaltbefestigungen
Forschungsgesellschaft für Straßen und Verkehrswesen Arbeitsgruppe Asphaltbauweisen Merkblatt für den Bau kompakter Asphaltbefestigungen M KA Ausgabe 2009 - zur Zeit Entwurf -

63 Inhalte des neuen M KA Zusätzliche Hinweise zur Herstellung von Kompakten Asphaltbefestigungen Einbau und Verdichtung Herstellung von Anschlüssen Besonderheiten in der Nahtausbildung Einbauverfahren „Heiß auf Heiß“ Besonderheiten Kompaktmodulfertiger Besonderheiten „Inline Pave“ Einbauverfahren „Heiß auf Warm“

64 Bauwerksanschluss Variante 1 der Tabelle 1

65 Bauwerksanschluss Variante 1 der Tabelle 1

66 Bauwerksanschluss Variante 2 der Tabelle 1

67 Kompaktasphalt BAB 1 A-Modell

68 Nahtausbildung Kompaktasphalt
1. „heiß an heiß“ 2. „heiß an kalt“

69 Nahtausbildung Kompaktasphalt A 1
Einbaubreite, B = 4,75 m 2 cm SMA 0/8 S, PmB 25 A 10 cm ABi 0/22 S, PmB 25 A, 40 M.-% AG

70 Nahtausbildung Kompaktasphalt

71 Nahtausbildung Kompaktasphalt
Einbaubreite, B = 9,75 m

72 Nahtausbildung Kompaktasphalt

73 Nahtausbildung Kompaktasphalt

74 Nahtausbildung Kompaktasphalt

75 Nahtausbildung Kompaktasphalt

76 Nahtausbildung Kompaktasphalt

77 Kompaktasphalt - Gleichwertiges Nebenangebot
Vorgesehener Aufbau: Asphaltart: Asphaltsorte: Bindemittel: 4 cm Asphaltdeckschicht Splittmastixasphalt SMA 11 S 25/55-55 A 8 cm Asphaltbinderschicht Asphaltbinder AC 22 B S 10/40-65 A Nebenangebot Asphaltart: Asphaltsorte: Bindemittel: 2 cm Asphaltdeckschicht Splittmastixasphalt SMA 8 S 25/55-55 A 10 cm Asphaltbinderschicht Asphaltbinder AC 22B S 10/40-65 A in Verbindung mit den Anforderungen der ZTV Asphalt-StB 07 für das Herstellen Kompakter Asphaltbefestigungen

78 Zusammenfassung und Ausblick
Durch den Einbau von Kompaktasphalt wird die Qualität und Verformungsbeständigkeit von Asphaltbefestigungen nachhaltig verbessert. Es werden erhöhte Anforderungen an die Ebenheit der Unterlage gestellt (6 mm / 4 m). Keine Abänderungen in den Asphaltmischgut- zusammensetzungen gemäß TL Asphalt-StB 07 Einbaubreiten bis 11,50 m sind jetzt möglich. Darüber hinaus gestaffelter Einbau. Merkblatt M KA wird fortgeschrieben

79 Asphaltbefestigungen für die Zukunft:
Kompaktasphalt Vielen Dank!

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