Kompakte Asphaltbefestigungen VSVI-Hessen: Asphaltstraßentag 20.01.2010 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) / 28195 Bremen www.schaefer-consult.com v.schaefer@schaefer-consult.com

Kompakte Asphaltbefestigungen SHM Südhessische Asphalt-Mischwerke GmbH & Co. KG 4. Südhessisches Asphaltseminar am 12.03.2009 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) / 28195 Bremen www.schaefer-consult.com v.schaefer@schaefer-consult.com

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

Prognose Verkehrszunahme 1995 – 2015 Schäfer Consult

Text Güterverkehrsbelastung 2000 (1995) Bundesautobahnen DTVSV = 8.910 (7.074) (Bauklasse SV ab DTVSV 3.200 ) Bundesstraßen DTVSV = 1.033 (950) (Bauklasse II ab DTVSV 900) Landesstraßen DTVSV = 333 (333) (Bauklasse III DTVSV 300) + 26 % + 9 % Schäfer Consult

Verkehrsbelastungen Bauklasse SV: größer 32 Mio. äquivalente 10-t-Achsübergänge in 30 Jahren BAB A 2 bei Peine: ca. 92 Mio. [äq-10-t-Aü] BAB A 1 bei Maschen: ca. 160 Mio. [äq-10-t-Aü] BAB A 27 bei Bremen: ca. 70 Mio. [äq-10-t-Aü] Schäfer Consult

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

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

Vergleich von Aufbaumöglichkeiten

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

Schichtenverbund durch Verzahnung

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)

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 7.3.5 der FGSV, Auswertung der Baumaßnahmen bis 2005 in Kompaktasphaltbauweise Kompakte Asphaltbefestigungen in den ZTV Asphalt-StB 07 Fortschreibung M KA

Kompakteinbau auf einer Autobahn (1996/97)

Übersicht des Einbauzuges

Kompaktmodulfertiger I. Generation (1999)

Kompaktmodulfertiger I. Generation (1999)

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

Schichtdicken für Bauklassen SV, I bis III

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. 99 % über 8 cm Schichtdicke min. 100 % Hohlraumgehalt Asphaltbinder 3,0 bis 7,0 Vol.-%

M KA Anforderungen – obere Schicht Asphaltmischgut Hohlraumgehalt MPK Splittmastixasphalt 3,5 bis 5,0 Vol.-% Hohlraumausfüllung Splittmastixasphalt höchstens 80 % Fertige Schicht Verdichtungsgrad min. 99 % Hohlraumgehalt Splittmastixasphalt 2,0 bis 6,0 Vol.-%

Kompaktmodulfertiger II. Generation (2004)

Beschickung des Kompaktmodulfertigers

Einbau Kompaktasphalt II. Generation

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

Ergebnisse der Eignungsprüfungen

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

Einbau BAB A 31

Einbau Kompaktasphalt II. Generation Einbau untere Schicht Einbau obere Schicht

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

Einbau obere Schicht

Verdichtung BAB A 31

Verdichtung BAB A 31

Verdichtung BAB A 31

Abstumpfungsmaßnahmen BAB A 31

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

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

Einbau BAB A 31 - Bauwerksübergang

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

Einbaukonzept BAB A 31 - Aufweitungen Vorlegen des Asphaltbinders - Standstreifen

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

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

Bewertung der Entwicklung seit 2006 FGSV AK 7.3.5 Kompaktasphalt 59 Strecken in Deutschland 1995 - 2005 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

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%

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

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

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 155+150, Richtungsfahrbahn Emden

Kontrollprüfungsergebnisse BAB A 31

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.

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

Weitere Entwicklung ab 2006: InlinePave

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

Weitere Entwicklung: InlinePave - Variante Asymmetrischer Einbau

Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

Einbau InlinePave: B 6 Bremen (2008)

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

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“

Bauwerksanschluss Variante 1 der Tabelle 1

Bauwerksanschluss Variante 1 der Tabelle 1

Bauwerksanschluss Variante 2 der Tabelle 1

Kompaktasphalt BAB 1 A-Modell

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

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

Nahtausbildung Kompaktasphalt

Nahtausbildung Kompaktasphalt Einbaubreite, B = 9,75 m

Nahtausbildung Kompaktasphalt

Nahtausbildung Kompaktasphalt

Nahtausbildung Kompaktasphalt

Nahtausbildung Kompaktasphalt

Nahtausbildung Kompaktasphalt

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

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

Asphaltbefestigungen für die Zukunft: Kompaktasphalt Vielen Dank!

Überschrift 2

Überschrift 2 Überschrift 2 Textfeld 2 Textfeld 3