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Informationen über Gussasphalt 3 Baustoffe und Baustoffgemische 3.1 Gussasphalt als Dichtschicht In der VAUwS und ihren Anhängen werden für flüssigkeitsundurchlässige Flächenbefestigungen keine Bauweisen genannt. Die Technische Regel DWA- A 786 „Ausführung von Dichtflächen“ nennt zwar Bauweisen, macht aber keine Angaben zu deren Ausführung oder Herstellung. Als Asphaltbauweise ist aufgeführt: Gussasphalt-Dichtschicht als Deckschicht auf tragfähiger, gebundener Unterlage in Anlehnung an EN 13108-6, gemäß dem Prüfprogramm „Gussasphalt für befahrene Dichtkonstruktionen in LAU-Anlagen“ des DIBT. Dichtschichtdicke: ≥ 3,5 bis 5 cm Korngrößenbereich: 0/8 oder 0/11 Bindemittelgehalt: 6,5 bis 9 Masse-% elektrostatische Ableitfähigkeit, optional Hier ist anzumerken, dass diese Angaben nicht mehr dem heutigen Stand der Regelwerke entsprechen und teilweise unzweckmäßig sind: Die EN 13108-6 (Europäische Norm) ist durch die TL Asphalt- StB 07 in Deutsches Recht umgesetzt. Gussasphaltschichten in Dicken über 40 mm müssen nach den allgemein anerkannten Regeln der Bautechnik (z.B. DIN 18560) zweilagig eingebaut werden. Die Vorgabe einer Spanne für den Bindemittelgehalt ist nicht zweckdienlich, da der optimale Bindemittelgehalt für eine gegebene Zusammensetzung der Gesteinskörnungen in einer Erstprüfung ermittelt werden muss. Bei säurebeständigen Gussasphaltmassen muss der Füller aus Kalksteinmehl durch einen kalkfreien Füller, z.B. Quarzmehl ersetzt werden. Derartige Gemische haben in der Regel einen Bindemittelbedarf von mehr als 9 M.-%. Für die Herstellung von elektrisch leitfähigen Gussasphaltmassen muss ein großer Teil des Füllers aus Gesteinsmehl durch Grafit oder Koksgruß ersetzt werden. Auch dies kann zu einem erhöhten Bindemittelbedarf führen. Der Hinweis auf das Prüfprogramm des DIBt zeigt andererseits, dass im Prinzip nur Gussasphaltmassen eingesetzt werden sollen, die wasserrechtlich zugelassen sind. Gussasphalt kann nach einer wasserrechtlichen Bauartzulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) oder der Europäischen Technischen Zulassung (EOTA) als Dichtschicht in WHG-Anlagen eingesetzt werden. Über einen Antrag auf Eignungsfeststellung bei der zuständigen Behörde können in Verbindung mit einem wasserrechtlichen Gutachten auch Gussasphaltmassen eingesetzt werden, die den TL Asphalt oder der EN 13813 entsprechen. 3.2 Gussasphalteigenschaften Gussasphaltschichten eignen sich als Dichtschicht in Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, weil sie flüssigkeitsundurchlässig und beständig gegen viele wassergefährdende Stoffe sind. Gussasphalt-Dichtschichten werden oft in Kombination mit weiteren Baustoffen eingesetzt. Gussasphalt ist ein dichtes Gemisch aus Füller (Steinmehl), feinen und groben Gesteinskörnungen und Bitumen. Das Gemisch der Gesteinskörnungen ist hohlraumarm zusammengesetzt. Alle Gesteinskörnungen müssen frost- und verwitterungsbeständig sein. Der Bindemittelgehalt ist auf die Hohlräume des Gesteinskörnungsgemisches so abgestimmt, dass diese in der fertigen Schicht ausgefüllt sind. Bei der Verarbeitungstemperatur stellt sich ein geringer Volumenüberschuss an Bitumen ein. Dieser ist für die Verarbeitbarkeit erforderlich. Die Eigenschaften des Gussasphalts können durch die Härte und die Menge an Bitumen unterschiedlichen Beanspruchungen angepasst werden, ohne die Undurchlässigkeit zu beeinflussen. Auch die maximale Körngröße und der Anteil an groben Gesteinskörnungen haben einen Einfluss auf die Standfestigkeit, d.h. die mechanische Belastbarkeit der Dichtschicht. Durch den Einsatz bestimmter Gesteinskörnungen und Zusätzen können gezielt besondere Eigenschaften, z.B. Säurebeständigkeit oder elektrische Leitfähigkeit erreicht werden. Gemäß VOB, ATV/DIN 18317 und 18354 gilt: Die Zusammensetzung des Gemisches bleibt dem Auftragnehmer überlassen. Er hat dabei die Angaben zu Verwendungszweck, Verkehrslasten und Belastungsarten, klimatischen Einflüssen und örtlichen Verhältnissen zu berücksichtigen. 4
Gussasphalt in Anlagen mit wassergefährdenden Stoffen 48 Tabelle 1 Anforderungen an Gussasphalt (Auszug aus TL Asphalt) Bezeichnung Einheit MA 11 S MA 8 S MA 5 S MA 11 N MA 8 N MA 5 N Grobe Gesteinskörnung M.-% 45-55 40-50 35-45 45-55 40-50 35-45 Füller (Steinmehl) M.-% 20-28 22-30 24-32 20-28 22-30 24-32 Bindemittelgehalt mindestens M.-% 6,8 7,0 7,0 6,8 7,0 7,5 Minimale statische Eindringtiefe mm 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Maximale statische Eindringtiefe mm 3,0 3,0 3,0 4,0 4,0 4,0 Zunahme Eindringtiefe mm 0,4 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6 Dynamische Eindringtiefe mm ist anzugeben Tabelle 2 Härteklassen von Gussasphalt nach DIN EN 13813: Härteklasse Eindringtiefe in mm Stempelquerschnitt 100 mm² Stempelquerschnitt 500 mm² bei 22 ± 1 °C Prüfdauer 5 h bei 40 ± 1 °C Prüfdauer 2 h bei 40 ± 1 °C Prüfdauer 0,5 h IC 10 1,0 4,0 - IC 15 1,5 6,0 - IC 40 - - 1,5 bis 4,0 IC 100 - - 4,0 bis 10,0 Die Belastbarkeit wird über die Eindringtiefe im Labor bestimmt. Hierbei wird ein Probekörper über einen zylindrischen Prüfstempel bei einer vorgegebenen Temperatur im Wasserbad über eine definierte Zeitdauer entweder statisch oder dynamisch belastet. Über das Maß der Eindringtiefe des Prüfstempels unterscheiden die TL Asphalt Gussasphalt für normale oder für besondere Beanspruchungen. Für Anlagen im Freien können Gussasphalte nach TL Asphalt oder Gussasphalt als Estrichmasse der Härteklasse IC 40 nach DIN EN 13813 eingesetzt werden. Im Hoch- und Industriebau wird Gussasphalt als Estrichmasse nach DIN EN 13813 in Härteklassen eingeteilt. Je nach zu erwartender Beanspruchung aus Temperatur und Verkehrslasten ist die zweckmäßige Härteklasse bereits bei der Planung auszuwählen. Für Gussasphaltestriche in beheizten Räumen sind gemäß DIN 18560-4 die Härteklassen IC 10 oder IC 15 zweckmäßig, in nicht beheizten Räumen IC 15 und im Freien IC 40. In DIN 18560-7 Hochbeanspruchbare Estriche (Industrieestriche) sind in Abhängigkeit von der Beanspruchungsgruppe Mindestkorngrößen festgelegt. Gussasphalt-Dichtsysteme sind bei Beaufschlagung mit wassergefährdenden Stoffen undurchlässig und chemisch beständig (siehe beispielhaft Tabelle 3). Der Einsatz von wasserrechtlich zugelassenen Gussasphalt-Dichtsystemen erspart dem Bauherrn und Planer den Antrag auf Eignungsfeststellung über ein wasserrechtliches Gutachten. Aufgrund seiner Zusammensetzung und der Bindemitteleigenschaften weist Gussasphalt eine Fülle von vorteilhaften Eigenschaften für die Anwendung als Dichtschicht auf. Gussasphalt – ist widerstandsfähig gegen viele Säuren, Laugen und wassergefährdende Stoffe (Tabelle 3). – wird in 3,5 cm Schichtdicke selbst durch Stoffe, die Bitumen anlösen können, innerhalb von 72 Stunden nicht durchdrungen. Gegen manche die- 5
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