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GESTRATA

JOURNAL

24. JAHRGANG 2002 WWW.ASPHALT.OR.AT

JÄNNER, FOLGE 95

Hochwertiger Asphalt

für sichere

Verkehrswege


Wir wünschen allen Journal-Lesern und Freunden der GESTRATA

und freuen uns auf weitere gute Zusammenarbeit


Inhaltsverzeichnis

GESTRATA-Studienreise 2001 –

Großprojekte in Oberösterreich 5

Asphaltbewehrungen –

eine Lösung gegen Rissreflektion sowie Spurrinnenbildung 11

Asphaltverdichtung –

ein Computerprogramm unterstützt den Maschineneinsatz 21

Das Asphalt Manager System – Neueste Technologie

für bessere Verdichtungs- und Oberflächenqualität 27

Aktuelles und Literaturzitate 33

Veranstaltungen 38

Personalia 40


Dr. Luise Weithaler

GESTRATA Studienreise 2001

Großbauprojekte in Oberösterreich

Mit 140 Teilnehmern an der Studienreise bewiesen

die GESTRATA-Mitglieder einmal mehr

lebhaftes Interesse an dieser ausgesprochen

informativen Veranstaltungsreihe. Am Beispiel

Oberösterreich hatte man dieses Mal Gelegenheit,

ein engagiertes Bundesland straßenbaumäßig

genauer unter die Lupe zu

nehmen.

Für Oberösterreich führte LH-Stv. Hiesl eine

Reihe von Großprojekten wie die A7 Bindermichl

bzw. die B 203 nach Enns an, die zur Realisierung

anstünden. Da man von den Menschen

heute keinen Applaus für den Bau von

Straßen erwarten dürfe, sei es gerade bei großen

Bauvorhaben umso wichtiger, mit Hausverstand

an die Umsetzung heranzugehen.

Wesentlich sei ihm dabei auch, so Hiesl, dass

der Bestbieter zum Zug komme und nicht der

Billigstbieter.

Keinen sehr guten Start hatte die Bauwirtschaft

nach den Begrüßungsworten von

Gen.Dir. Dipl.-Ing. Kurt Kladensky im 1. Halbjahr

2001 hinter sich, als sich die Mitglieder

der GESTRATA zum Beginn der Studienreise

am 17. September im Hotel Marriott in Linz

trafen. Umso erfreulicher sei es aber, in einem

Bundesland zu Gast zu sein, das auf eine

dynamische Entwicklung im Straßenbau

verweisen könne.

Landeshauptmann-Stellvertreter Franz Hiesl

legte in seinem Statement ein klares Bekenntnis

zum Straßenbau ab und sprach sich

für die Lkw-Maut aus, die unbedingt kommen

müsse. Allerdings dürfe man sich im Bereich

der Personen- und Lastenbeförderung nicht

allein auf die Straße verlassen, die Schiene

müsse im Rahmen einer umfassenden

Verkehrsplanung ebenfalls berücksichtigt

werden.

LH-Stv. Franz Hiesl

Dipl.-Ing. Jörg Stögmüller stellte im Anschluss

eines dieser Großprojekte, die A 7 Bindermichl,

vor. Als Argument für die Arbeiten, die

2003 beginnen sollen und mit einem Investitionsaufwand

von 1,3 Mrd. öS veranschlagt

sind, führte er die ständig steigende Verkehrsdichte

und dazu die Lärmbelastung der

Anrainer an. So wird die Planung für dieses

Projekt neben einer optimierten Trassenführung

vor allem auch den Schallschutz in Form

von Untertunnelungen oder Schallschutzmauern

beinhalten.

c/o

Presse + PR Service

5020 Salzburg, Dreifaltigkeitsgasse 3

E-Mail: weithaleripr@aon.at

5


Dr. Luise Weithaler

Korridoruntersuchung B 310 – A 7,

Unterweitersdorf – Wullowitz

Hofrat Dipl.-Ing. Günther Bsirsky beschäftigte

sich in seinen Ausführungen mit den Trassierungskorridoren

der B 310, als deren Grundlage

die GSD-Studie „Die Gestaltung des Straßennetzes

im Donaueuropäischen Raum unter

besonderer Beachtung des Wirtschaftsstandortes

Österreich“ gilt. In dieser Untersuchung

findet sich eine Definition des höchstrangigen

Straßennetzes des Typs I bzw. TEN-Netzes.

Als Leitlinien für Straßen innerhalb des TEN-

Netzes gelten:

● wichtige Funktion im Fernverkehr,

● Umgehungsfunktion von

Ballungsräumen,

● Verbindung zu anderen Verkehrsträgern,

● Anbindung peripherer Räume an

zentrale Gebiete,

● Verbindung wichtiger Wirtschaftszentren.

Als Ergebnis der GSD-Studie wird die Ergänzung

des OÖ-TEN-Netzes durch den so genannten

„Mühlkreis-Korridor“, die B 310 gesehen.

Sie charakterisiert sich durch:

● höchste Bedeutung für den oberösterreichischen

Zentralraum, besonders Linz,

● Standortvorteil des oberösterreichischen

Zentralraums zum osteuropäischen Markt

durch die Verbesserung der

Nord-Süd-Achse,

● neben der europäischen Dimension erbringt

sie eine wesentliche Verbesserung

in der Erreichbarkeit des Großraumes Linz

aus der Region Mühlkreis bzw. Freistadt/

Neumarkt.

In einer nachfolgenden Untersuchung sollte

nun noch Aufschluss über den tatsächlichen

Zustand der B 310 gewonnen bzw. ihr Anspruchsniveau

im Vergleich zu den Forderungen

innerhalb des TEN-Straßennetzes ins Kalkül

gezogen werden. Der Inhalt der Korridoruntersuchung

bezog sich auf einige ausgewählte

Fragenkomplexe:

● Verkehrsuntersuchung (verkehrsmittelübergreifend

Straße – Bahn) mit einer

Prognose für 2015/2030,

● Durchführung einer Bedarfsprüfung und

Festlegung des Ausbaulevels,

● Ermittlung möglichst „konfliktarmer“

Korridore bezüglich Raum und Ökologie,

● Entwicklung von Trassenbündeln mit

möglichst geringer Eingriffsintensität,

● Prüfung der Trassenbündel bezüglich

straßenbautechnischer Machbarkeit,

● Ausweisung optimierter Trassierungsbereiche

unter Mitwirkung der maßgebenden

Dienststellen und Behörden,

● Prüfung der Bemautbarkeit und Verkehrswirksamkeit.

Gerade im Bereich der Verkehrsuntersuchung

hatte man dabei interessantes Zahlenmaterial

ermittelt. Als Voraussetzung für die Untersuchung

wurde angenommen, dass im beurteilten

Zeitraum keine Ausbaumaßnahmen im

Bereich Schiene und Straße stattfinden und

Tschechien bis 2007 Mitglied der EU ist.

Je nach Straßenabschnitt fand man heraus,

dass die aktuelle Verkehrsbelastung zwischen

3.200 und 20.000 Kfz/24 Stunden liegt. Der

Anteil der Lkw und Busse dabei beträgt 7 bis

16 %. Für das Jahr 2015 würde dieser Wert bei

5.200 bis 29.000 Kfz/24 Stunden bei einem Anteil

von 12 bis 23 % Lkw bzw. Busse liegen.

2030 schließlich müsste man mit 8.800 bis

45.000 Kfz/24 Stunden und einem Anteil von

15 bis 28 % an Lkw und Bussen rechnen. Dazu

würde die durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit

von derzeit 49,8 km/h auf 15,1 km/h

im Jahr 2030 sinken.

Würde die B 310 modernisiert bzw. neu angelegt,

wäre 2015 mit 11.000 bis 28.000 Kfz/24

Stunden bzw. 16 – 21 % Lkw- und Busanteil

6


Dr. Luise Weithaler

und 2030 mit 15.600 bis 43.400 Kfz/24 Stunden

bei einer Lkw- und Busbeteiligung von

22 – 29 % zu rechnen. Bei einem 4-streifigen

Ausbau würde die Durchschnittsgeschwindigkeit

dann allerdings bei 80 bis 100 km/h

liegen.

Als Schlussfolgerung der Korridoruntersuchung

musste man deshalb feststellen, dass

die B 310 im vorliegenden Verlauf nicht dem

Anspruchsniveau einer TEN-Strecke entspricht.

So wäre etwa mangels Begleitstraßen und niveaugleicher

Anschlüsse keine Mautfähigkeit

gegeben. Dazu würden Steigungen von bis zu

7,2 % im Straßenverlauf Probleme im Winterbetrieb

verursachen.

Ausbau bzw. Neubaumaßnahmen wären deshalb

im Gesamtverlauf erforderlich, wobei ein

etappenweiser Ausbau der Verkehrsentwicklung

angepasst werden könnte. Die Vorbereitungen

dazu sind im Gang. Gespräche am

„runden Tisch“ mit Expertenteams aus Vertretern

der Auftraggeber, der oberösterreichischen

Landesdienste und der Umweltanwaltschaft

zur Bewertung und Auswahl

geeigneter Trassenvarianten haben bereits in

einer ersten Runde stattgefunden.

Tunnelbauten in Oberösterreich

Dipl.-Ing. Roman Plöderl präsentierte die Tunnelbauten

in Oberösterreich mit den Schwerpunkten

Autobahn, Bundes- und Landes

straßen, Tunnelsanierungen und Tunnelsicherheit.

Oberösterreich verfügt auf Autobahnen über

6 Tunnelbauten, die in Betrieb sind: A 9 Wartberg

I (525 m), A 9 Wartberg II (205 m), A 9

Wartberg III (255 m), A 9 Lainberg (2.278 m),

A 9 Kurztunnel (237 m) und A 9 Bosruck (5.500

m). Dazu sind weitere 15 Tunnel in Planung.

Zu ihnen zählen u. a. A 7 Bindermichler Platte,

A 9 Unterführung Ottsdorf/Thurnham (1.920

m) oder A 9 Klauser Tunnel (2.278 m). Gebaut

wird derzeit an einigen Projektabschnitten

der „Tunnelkette Klaus“ im Rahmen der A 9

Pyhrn-Autobahn (z. B. Baulose Kirchdorf, Micheldorf

oder Schön). Rege Bautätigkeiten

gibt es dazu auf der A 8 Innkreis-Autobahn

für die „Welser Westspange“ im Raum Wels

West – Sattledt.

Auf Landes- und Bundesstraßen existieren 12

Tunnelbauten, die in Betrieb sind. Zu ihnen

gehören z. B. B 145 Bartelkreuz (1.090 m),

L 547 Hallstätter Tunnel (1.121 m bzw. 1.254

m) oder der Ufertunnel „Mona Lisa“ in der

Stadt Linz mit 775 m Länge. Derzeit sind 6

Tunnelprojekte in der Detailplanung bzw. im

Bau, so z. B. B 145 Geißwand (2.110 m), B 310

Neumarkter (1.310 m) oder B 140 Grünburger

Tunnel (1.165 m). Für weitere 4 Projekte im

Großraum Linz werden Vorstudien erstellt.

Als Beispiel für die Tunnelsanierung konzentrierte

sich DI Plöderl auf den Hallstätter Tunnel

L 547, der 1966 für den Verkehr freigegeben

worden war. Schäden am Einfahrtsportal

Oströhre, an Kabelformsteinen, an der Notrufnische

Oströhre bzw. Wassereintritt im Ulmenbereich

Oströhre setzten dieses Projekt

auf die Dringlichkeitsliste für 2001.

Für die Tunnelsicherheit steht in Oberösterreich

die Verkürzung der Fluchtweglängen

auf maximal 50 m am Programm. Außerdem

erfolgt eine Nachrüstung auf modernste

Elektrotechnik beim Tunnelfunk, den Brandmelde-,

Notruf- und Lüftungssystemen sowie

der Tunnelüberwachung durch Video. Als Verbesserung

der Verkehrssicherheitseinrich

tungen dienen beleuchtete Bordsteinmarkierungen,

Strukturmarkierungen und helle

Tunnelanstriche.

Nord- und Westring in Linz

Hofrat Dipl.-Ing. Günther Bsirsky stellte

schließlich noch das Bauprojekt Nord- und

Westring in Linz vor, zu dem auch 4 Donau-

7


Dr. Luise Weithaler

brücken gehören. Eine Untersuchung der

Hauptverkehrsströme hatte gezeigt, dass sowohl

auf der A 1 als auch im Linzer Raum bis

ins Jahr 2010 mit einer Zunahme des Verkehrsaufkommens

bis 40% zu rechnen ist.

Handlungsbedarf ist damit dringend gegeben.

Als maßgebliche Zielsetzungen des Projektes,

von dem derzeit 3 Varianten diskutiert werden,

gelten:

● Verbesserung der Durchgängigkeit des

Kernbereiches der Stadt Linz in Nord-Süd-

Richtung,

● Herausnahme des Durchgangsverkehrs

aus Richtung Nord/Nordwest zur A1 aus

dem innerstädtischen Verkehrsnetz,

● Entlastung von B 139 und B 127

im Raum Linz,

● hochwertige Anbindung des zukünftig

stark aufgewerteten Bahnhofsbereiches,

● Abstimmung der Variantenentwicklung

auf die Untergrundverhältnisse,

● Schaffung von Möglichkeiten für eine

schrittweise Realisierung des Vorhabens

nach Prioritäten,

● Schaffung einer landschaftsverträglichen

Situation im Donautal westlich von Linz

(Linzer Pforte) durch entsprechende

Standortwahl,

● spürbare Reduktion verkehrsbedingter

Immissionen,

● möglichst geringe Eingriffe in hochwertige

Pflanzen- und Tierlebensräume unter

besonderer Berücksichtigung des Naturschutzgebietes

Urfahr Wald,

● möglichst geringe Eingriffe in den natürlichen

Wasserhaushalt,

● möglichst geringes Kosten-/Nutzenverhältnis

der Investitionen.

Die Aufgaben, die aufgrund dieser Zielsetzungen

erfüllt werden müssen, sind vielfältig.

Im Bereich „Verkehr und Technik“ etwa soll

die Anbindung an das bestehende Straßennetz

optimal gelöst, die Sicherheit speziell in

den Tunnelsystemen und ein akzeptabler Verkehrsverlauf

in den Bauphasen gefunden werden.

Für „Raum und Umwelt“ stehen die Erhaltung

bestehender Siedlungsstrukturen, die

Minimierung der Lärmbelästigung, der Luftschadstoffe

oder Erschütterungen sowie die

Übereinstimmung mit städtebaulichen Entwicklungszielen

auf dem Programm. Dazu sollen

landschaftsbildlich attraktive Räume sowie

Schutz- und Schongebiete erhalten und

die Beeinträchtigung von erhaltenswerten

Biotopen und Lebensräumen bzw. bedrohten

Arten nach der FFH-Richtlinie vermieden werden.

Im Bereich der Kostenstruktur muss dennoch

eine Variante gefunden werden, die geringe

Gesamterrichtungskosten für die Strecke

verspricht und dabei die laufenden Kosten

für Straßenerhalter und Straßenbenützer

gleichermaßen minimiert.

Besichtigung einzelner

Baumaßnahmen

Neben der Generalsanierung A 1 Mondsee,

der A 1 Seewalchen und der Besichtigung der

Aitertalbrücke stand vor allem die A 8 „Welser

Westspange“ im Mittelpunkt des Interesses.

Sie soll den Lückenschluss zwischen der A

1 West-, der A 8 Inntal- und der A 9 Pyhrn-

Autobahn gewährleisten, wobei der Lückenschluss

beim Voralpenkreuz vollzogen wird.

Die Trassenführung verläuft von Wels West

entlang des Aiterbachtales vorbei an Schördendorf,

Steinhaus und Taxlberg bis in Höhe

Sattledt. Der Trassenverlauf für dieses Projekt

blieb lange umstritten, sodass den Arbeiten

eine jahrzehntelange Planungsphase vorausging.

1996 begann man schließlich mit den

Vorbereitungen zur nunmehr realisierbaren

Trasse und im Frühjahr 2000 mit den konkreten

Bauarbeiten.

Die Gesamtlänge der „Welser Westspange“

beträgt 11,1 km, die Gesamtkosten wurden

mit rund 138 Mio. Euro (1,9 Mrd. ATS) veranschlagt.

Mit der Fertigstellung wird 2003 ge-

8


Dr. Luise Weithaler

rechnet. Die Hauptbauwerke der „Welser

Westspange“ sind:

● Unterflurtrasse Noitzmühle/Unterschauersberg

inkl. Traunbrücke 1,6 km

● Unterflurtrasse Steinhaus/Taxlberg 2,3 km

● Halbüberdeckung Taxlberg 0,4 km.

Für die Realisierung der Strecke mussten im

Vorfeld umfangreiche Bauvorbereitungsmaßnahmen

getroffen werden. Dazu gehörten

neben der Sondierung des Bodens, der architektonischen

Vorbereitung und der Grundablöse

von 90 Anrainern auch archäologische

Ausgrabungen für eine römische Villa und ein

Gräberfeld. Weiters mussten 150 Tiefbohrungen

durchgeführt werden um sicherzustellen,

dass dem Grundwasser keine Gefahr droht. Im

gesamten Bauabschnitt setzt man außerdem

eine Reihe ökologischer Begleitmaßnahmen

um, wobei allein für den Schutz wertvollen

Lebensraumes rund 2,9 Mio. Euro (40 Mio.

ATS) zu Buche schlagen. Für die sensible Ökologie

wurden eingeplant:

● Etwa ein Drittel des Straßenbauwerks

(ca. 4,3 km) verläuft unter Tag. Zusätzlich

zur geplanten Tunnelstrecke wird auch

die Passage für Steinhaus überdeckt.

● Lärm- und Sichtschutzdämme werden

erhöht, die Sichtschutzbepflanzung

verdichtet.

● Die Anschlussstelle Wels-Süd wird nicht

gebaut, um wertvolle Magerstandorte,

Feldgehölze und Feuchtbiotope zu

schonen.

● Die Aiterbachbrücke wird verlängert, um

den Bachlauf bei der Aiterbachquerung

nicht zu beeinflussen.

● Aufgeweitete Gerinnedurchlässe unter

der Autobahn eröffnen Wanderkorridore.

● Bau einer zusätzlichen Wildbrücke.

● Die offen geführten Autobahnstrecken

werden für das Wild und erstmalig auch

für Kleintiere abgesperrt.

● Die Retentionsbecken werden als Fisch

teiche ausgeführt und erfüllen so eine

zusätzliche Lebensraumfunktion für

spezielle Organismen.

● Schutzzäune sperren sämtliche Kleintiere

aus dem Baugeschehen aus. Frösche,

Kröten, Unken und Molche werden in

neue Laichgewässer umgesiedelt.

● Seltene und wertvolle Pflanzenarten

werden vor dem Baugeschehen geborgen,

in gärtnerischer Zwischenkultur

gesichert und in neuen Lebensräumen

wieder ausgebracht.

● Seltene Pflanzen aus dem Trassenbereich

werden aus Samen angezüchtet und in

eigens dafür geschaffenen Biotopen

ausgebracht.

● Insgesamt werden 90 Hektar ökologischer

Ausgleichsflächen neu angelegt.

Um in allen Bereichen optimal arbeiten zu

können, wurde für alle 14 Baulose der

Gesamtstrecke ein Qualitätsmanagement eingeführt.

Mit der Unterflurtrasse „Steinhaus“ wurde

schließlich noch ein Projekt beispielhaft erörtert.

Der 2.334 m lange Lärmschutztunnel

wird in offener Bauweise bzw. monolithischer

Ausführung realisiert. Die Arbeiten dazu wurden

im Oktober 2000 begonnen und sollen bis

Januar 2003 fertig sein. Der zweizellige Tunnel

hat eine Breite von 21,15 Metern, die

Stärke der Bodenplatte, Wände und Decke beträgt

70 cm. Die Betonarbeiten wurden in der

Mitte begonnen und in der Folge nach beiden

Seiten gleichzeitig fortgeführt. Für die Schalung

ist auf jeder Seite ein Schalwagen im Einsatz.

Die einzelnen Betonierblöcke werden im

Fullroundverfahren hergestellt und haben

eine Länge von 24 m, wobei pro Block eine

Woche Arbeitszeit zu bewältigen ist. An Material

werden insgesamt 100.000 m 3 Beton und

10.000 Tonnen Stahl eingesetzt. Ausgehoben

wurden rund 500.000 m 3 Boden.

9


Dr. Luise Weithaler

Ein Vorfahrtträger im Einsatz

Zum Abschluss der GESTRATA-Studienreise

nach Oberösterreich stand schließlich noch

ein Besuch der Voest-Alpine-Stahl Linz GmbH

am Programm. Auf dem 6,5 km 2 großen Gelände

sind die Roheisen- und Rohstahlproduktion,

Sekundärmetallurgie, Anlagen zum

Stranggießen, Warm- und Kaltwalzen sowie

zur Oberflächenbehandlung untergebracht.

Jährlich werden hier rund 4 Millionen

Tonnen Rohstahl vornehmlich zu Flachprodukten

wie Warmbreitbändern, Grobblecherzeugnissen

und kaltgewalzten sowie oberflächen-veredelten

Blechen und Bändern

verarbeitet.

dwl

10


André Brugger

Asphaltbewehrungen – eine Lösung

gegen Rissreflektion sowie Spurrinnenbildung

Vortrag anlässlich der GESTRATA-Herbstveranstaltung am 22.11.2001

1. Einleitung

Verkehrsbelastungen, Bodenbewegungen sowie

Frost- und Tausalzeinflüsse verursachen

vertikale und horizontale Deformationen von

Straßenbelägen. Die Beanspruchungen führen

zu Rissbildungen und zu Verformungen

der Asphaltdecke. Durch Bindemittelvariation

sind beschränkte Verbesserungen möglich.

Harte Bindemittel erhöhen die Gefahr der

Rissbildung infolge Frostbelastungen zusätzlich.

Weiche Bindemittel neigen bei erhöhten

Temperaturen zu Verformungen. Zusätzliche

Belagsrisse führen infolge eindringendem

Oberflächenwasser zu zusätzlichen Frost- und

Tausalzbelastungen. Aus diesem Grunde

sollen gerissene Asphaltdecken frühzeitig

instandgesetzt werden.

Vlieseinlagen sowie Belagsgitter, welche im

Zuge der Belagserneuerung eingelegt werden,

eignen sich um die Lebenserwartung von

bituminösen Belägen maßgeblich zu verbessern.

Im folgenden Referat werden die unterschiedlichen

Verstärkungsmöglichkeiten mit

Geotextilien aufgezeigt und verglichen.

● SAMI-Funktion (Stress-Absorbing-Membran-Inlayer):

Abbauen von Spannungen

infolge Microrissen in der alten Tragschicht-Oberfläche.

● Abdichtungs-Funktion: Verhinderung von

Wasser- sowie Halogenionen (Chloride)

Penetration in die alte gerissene Tragschicht

resp. in den Unterbau.

Während früher Vliese aus Polyesterfasern

eingesetzt wurden, werden heute leicht

rezyklierbare Polypropylen-Vliese mit einem

Flächengewicht von ~ 140 g/m 2 verwendet.

Damit unter dem Belagsvlies kein Hitzestau

entsteht und zu Verzögerungen des Einbaus

führt, wird vorzugsweise kein schwarzes sondern

ein graues PP-Vlies eingesetzt. Je nach

Außentemperatur bei der Verlegearbeit kann

das Belagsvlies nach 2 – 3 Stunden in den

vorgängig applizierten bituminösen Voranstrich

abgerollt werden. Verkehrsumleitungen

sowie optimale Wetterbedingungen sind

somit eine wichtige Voraussetzung für den

erfolgreichen Einbau.

2. Vlieseinlagen

Seit 2 Jahrzehnten werden Belagsvliese bei

Belagserneuerungen verwendet. Das Belagsvlies

wird im vorgängig applizierten Voranstrich

(~ 1,5 kg 60 – 70%iges Polymer

bitumen) abgerollt. Danach erfolgt der

bituminöse Hocheinbau. Belagsvliese wirken

grundsätzlich auf zwei Arten:

Bild 1: Vollflächiger Einbau eines Belagsvlies

c/o

S&P Clever Reinforcement Company AG

CH-6440 Brunnen, Dammstraße 2

Tel.: +41 418250070, Fax: +41 418250075

E-Mail: andre.brugger@sp-reinforcement.ch

11


André Brugger

3. Gittereinlagen

Der Einbau von Belagsgitter (Reinforcement)

wird seit ca. 10 – 15 Jahren versucht. Jahrelang

scheiterte die Technik an Einbauproblemen.

Während den letzten 2 – 3 Jahren wurden

innovative Neuentwicklungen getätigt,

welche erstmals einen praxisgerechten Einbau

ermöglichen.

Folgende Ausgangsfasern stehen zur Zugkraftverstärkung

einer Asphaltlage zur Verfügung:

Grafik 1: Spannungs-Dehnungsdiagramm von

möglichen Reinforcement-Einlagen

Grundsätzlich sind Gitter-Einlagen (Reinforcement)

mit einem hohen Elastizitätsmodul

geeignet, Kräfte bei geringen Dehnungen

aufzunehmen. Zur Verhinderung einer Rissreflektion

ist dieses Kriterium von ausschlaggebender

Bedeutung. Eine Reinforcement-

Einlage mit einem tiefen E-Modul wird den

Bewegungen nachgeben und den Riss durch

die Reinforcement-Einlage weiter penetrieren

lassen. Polyester- sowie Polypropylen-Einlagen

mit einem tiefen E-Modul sind somit als Verstärkungsfasern

tendenziell weniger geeignet.

Als weiteres Kriterium gilt es die Re

zyklierbarkeit der Verstärkungseinlage zu berücksichtigen.

Die hochmodulige Carbonfaser

sowie die Glasfasern sind spröde und können

keine Querkräfte aufnehmen. Ein späteres

Abfräsen des verstärkten Asphaltbelages ist

entsprechend unproblematisch. Gittereinlagen

aus Stahl müssen einerseits gegen Korrosion

geschützt werden (verzinken) und

andererseits zu einem späteren Zeitpunkt aufwendig

rezykliert werden. Gittereinlagen aus

PES (Polyester) wickeln sich infolge der Querkraftaufnahmefähigkeit

und Dehnbarkeit

beim Fräsvorgang um die Fräsköpfe und sollten

entsprechend als Verstärkungseinlagen

nicht eingesetzt werden. PP (Polypropylen-

Gitter) sind zwar rezyklierbar, weisen jedoch

als Verstärkungseinlage einen ungenügenden

E-Modul auf.

Ausgangsfaser

E-Modul

N/mm 2

Bruchdehnung

%

Rezyklierbarkeit

Stahl 210.000 0,1 Sehr aufwendig

Carbon 240.000 1,6 Ok

Glas 70.000 3 Ok

Polyester 12 – 15.000 12 – 15 Problematisch

Polypropylen 10 – 12.000 10 – 12 Ok

Tabelle 1: Technische Daten Ausgangsfasern

Gittereinlagen aus Carbon und Glas

eignen sich als Belagsarmierungen. Vliese

aus PP sind als SAMI Membrane sinnvoll.

Die Entwicklungsschritte von Asphaltbewehrungen

werden nachfolgend aufgezeigt.

12


André Brugger

4. Entwicklungsschritte der

Asphaltbewehrungen

Phase 1

In einer ersten Phase wurden (vorwiegend in

den Beneluxländern) Bewehrungsgitter aus

Stahl eingelegt.

Durch Abstreuen der Gitter-Einlagen mit

Mischgut respektive Andübeln oder Ankleben

der Gitter am Traggrund wurde versucht, diesem

Phänomen entgegenzuwirken. Der Personalaufwand

war entsprechend groß. Wellenbildung

in der Gittereinlage war nicht zu

verhindern. Dies führte zu Verbundproblemen

Bild 2: Verzinktes Stahlgitter als Belagsarmierung

Infolge des hohen Gewichtes war der Verlegeaufwand

enorm. Zusätzlich mussten Stahlgitter

im Minimum 5 bis 6 cm mit Asphalt

überbaut werden, andernfalls war die Ebenheit

der Belagsoberfläche nicht zu garantieren.

Infolge der hohen Kosten sowie der

Korrosionsgefahr und der mangelnden Rezyklierbarkeit

von Stahlgitter wurde nach neuen

Lösungen gesucht.

Phase 2

In einer zweiten Phase gelangten anstelle von

Stahlgittern Geotextilien zum Einsatz. Geotextilien

aus PP sowie PES, welche sich infolge

des tiefen E-Modules nicht eigneten, wurden

später durch Geotextilien aus E-Glas und

Carbonfasern ersetzt. Die Verlegearbeit von

Glas- oder Carbon-Gittereinlagen ist bei engen

Kurvenradien, großen Unebenheiten

oder großem Längsgefälle nur unter sorgfältiger

Überwachung möglich.

Die mit Haftkleber beschmutzten Pneus der

Transportfahrzeuge für das Mischgut führen

oftmals zum Abheben der Gittereinlagen.

Bild 3: Abheben der herkömmlichen Gittereinlagen

beim Belagseinbau

zwischen der bestehenden und der neuen Belagsschicht.

Entsprechend wurde nach neuen

Lösungen gesucht.

Phase 3

Seit ca. 10 Jahren werden Kombiprodukte appliziert.

Ein Glasgitter wird mit einem PP-Vlies

vorkonfektioniert und wie eine herkömm

liche Vlieseinlage appliziert. Das Glasgitter

sollte in jedem Falle auf der Unterseite verlegt

werden. Diese Produkte eignen sich wie herkömmliche

Belagsvliese nur für vollflächige

Applikationen. Eine verkehrsfreie Einbaufläche

sowie gute Witterungsbedingungen sind

während der Einbauphase erforderlich. Für

den örtlichen kleinflächigen Einbau sind diese

Produkte ungeeignet. Ein partieller kontrollierter

Voranstrich nur im Bereiche des Kombiproduktes

von ~ 1,3 kg/m 2 Polymerbitumen

ist nicht möglich. Mehrere Großobjekte sowie

Autobahnteilstrecken wurden mit Kombiprodukten

vollflächig verstärkt. Einige Beispiele

werden im Referat kurz vorgestellt.

13


André Brugger

Phase 4

Vorbituminierte Asphaltbewehrungen, welche

durch die Firma S&P Reinforcement entwickelt

wurden, sind zukunftsweisende Lösungen

für die Belagsverstärkung. Die mit

Polymerbitumen vorgetränkten Einlagen sind

mit einer Abbrennfolie versehen und werden

im Bereiche der zu erwartenden Schwachstellen

(Spurrinnen, Rissreflektion) aufgeflämmt.

Die Haftung solcher Einlagen am

Traggrund ist einwandfrei. Jede Wellenbildung

beim Belagsüberbau wird somit vermieden.

Die Produkte haben sich in Mitteleuropa

anlässlich von mehreren hundert

Baustelleneinsätzen bewährt. Auf einige Praxiseinsätze

wird im Referat hingewiesen. Mehrere

Versuchsergebnisse wurden bereits

publiziert und werden im Referat kurz zusammengefasst.

Zwei vorbituminierte Produkttypen sind am

Markt erhältlich:

Als Verstärkungsfasern für vorbituminierte

Asphaltbewehrungen

werden Fasern aus Carbon oder E-Glas

verwendet.

Bild 4: Vorbituminiertes Produkt

mit SAMI Sperrmembrane

Produkte mit Armierungsfunktion

Die Gittereinlage wird mit Polymerbitumen

vorgetränkt und mit einer Abbrennfolie versehen.

70% der Gitteroberfläche bleibt unbeschichtet

und somit kann Feuchtigkeit in

die unterliegende Belagsschicht eindringen.

Produkte mit Armierungssowie

Abdichtungsfunktion

Die Gittervlieseinlage wird vollflächig mit

Polymerbitumen vorgetränkt und mit einer

Abbrennfolie versehen. Diese Produkte dienen

als Armierung sowie zur Abdichtung gegen

eindringendes Wasser.

Bild 5: Vorbituminiertes Produkt

ohne SAMI Sperrmembrane

14


André Brugger

5. Experimentielle Versuche an

verstärkten Asphaltproben

5.1 Widerstandsfähigkeit gegen

dynamische Beanspruchung

Bei sommerlichen Temperaturen neigen bituminöse

Beläge zu Verformungen. Speziell im

Bereich von Straßenkurven, Anfahrt- und

Bremsstrecken treten in der Asphaltdecke zusätzliche

Schubspannungen auf.

Statische Testmethoden (3-Punkt-Biegebalken)

sind ungeeignet um die praxisnahe Beanspruchung

zu simulieren. Durch Netherlands

Pavement Consultants wurde eine

Testmethode entwickelt um die Widerstandsfähigkeit

von Belagsschichten unter dynamischer

Beanspruchung zu vergleichen.

Grafik 3: Versuchsresultate Lebensdauer der Prüfkörper

Im Untersuchungsbericht wird S&P Glasphalt

(vorbituminiertes Glasgitter) mit einem Polyester-Bewehrungsgitter

sowie einer Polypropylen-Vlieseinlage

verglichen.

Die Glasgitter-Einlage (S&P Glasphalt)

weist bei 5° C unter dynamischer Dauerbelastung

eine 7 – 8 mal höhere

Lebenserwartung als ein unarmierter

Asphaltbelag auf.

Grafik 2: Testanordnung dynamische Beanspruchung

Auf eine 3 cm starke (bestehende) Asphaltschicht

wird die Belagsarmierung gemäß Herstellerangaben

verlegt. Die Einlage wird 6 cm

stark mit Asphalt überbaut und verdichtet.

Ein 4-Punkt Biegebalken wird mit einer definierten

Frequenz dynamisch belastet. Die Umgebungstemperatur

der Belagsprobe wird

kontrolliert und konstant gehalten. Die dynamische

Belastung erfolgt bis zum Bruch des

Testkörpers. Die gemessene Bewegungsanzahl

beim Bruch des Testkörpers dient als Vergleichskriterium

(Lebensdauer des Testkörpers).

5.2 Verhinderung des Durchschlagens

von alten Belagsrissen

Bestehende Belagsrisse weiten sich infolge

von Frost- und Tausalzeinwirkungen in die

neue Deckschicht aus. Mittels der Gittereinlage

soll diese Rissfortpflanzung reduziert

werden.

Um das Durchschlagen von Rissen speziell bei

tiefen Temperaturen zu beurteilen, wurde

durch das Centre Recherche Routieres in Brüssel

(Belgien) ein Testverfahren entwickelt. Die

Bewegungen des Untergrundes infolge Frostund

Tausalzeinwirkungen werden simuliert.

Die Umgebungstemperatur des Testkörpers

wird bei –10° C Temperatur konstant gehalten.

15


André Brugger

Das Fortpflanzen der Risse in Funktion der

Horizontalverformung wird aufgezeichnet.

Grafik 4: Testanordnung Untersuchung Rissreflektion

Herkömmliche Gittereinlagen aus Polypropylen

oder Polyester sowie Stahl wurden mit

Gittereinlagen aus Glas (S&P Glasphalt)

respektive Gittereinlagen aus Carbon (S&P

Carbophalt) verglichen.

Anlässlich eines Großversuches unter der

Oberaufsicht der ASTRA CH und unter der

Projektleitung des Tiefbauamtes des Kt. Bern

werden seit Sommer 2000 verschiedene Belagsverstärkungen

verglichen. Die nach den

Instandsetzungsarbeiten erfolgten Null-Messungen

zeigten für den mit Glasgittern armierten

bituminösen Hocheinbau auf einer

Betonstraße eine sehr gute Anfangs-Ebenheit

sowohl in Längs- wie auch in Querrichtung.

Auch die Ausgangsgriffigkeit der Versuchsstrecke

ist gut. Während den nächsten Jahren

wird nun die Versuchsstrecke auf allfällige

Rissrefflektionen sowie Deformationen untersucht

und mit einer unarmierten Referenzstrecke

verglichen. Bis in zwei bis drei Jahren

werden die detaillierten Versuchsresultate

vorliegen.

6. Anwendungsbeispiele

6.1 Vollflächige Applikation

des Gittervlies

Das Gittervlies (S&P Glasphalt GS) eignet sich

als eine vollflächige Verstärkungsmaßnahme

im Zuge einer Belagserneuerung. 3 Beispiele

werden kurz vorgestellt:

Grafik 5: Vergleich Rissreflektion von bewehrten und

unbewehrten Asphaltschichten

Gittereinlagen aus Stahl oder Kohlefasern

(S&P Carbophalt) verhindern die

Rissreflektion vollständig. Gittereinlagen

aus Glas (S&P Glasphalt) lassen den

alten Riss bis ca. 3,5 cm in den neuen

bituminösen Hocheinbau penetrieren.

Gitter aus Polyester- sowie Polypropylenfasern

können die Rissreflektion nicht

verhindern.

5.3 Großversuche

A. Totalsanierung Bernstrasse,

Ostermundigen CH

1954 wurde an der Bernstrasse in Ostermundigen

ein Straßenkoffer mit Steinbett und

Schottertränkung erstellt. Dieser Oberbau genügte

den damaligen Verkehrslasten. Infolge

von zunehmendem Verkehrsaufkommen

wurde im Laufe der Zeit mehrmals der Oberbau

erneuert.

1998 erfolgte eine Totalsanierung:

Ein hochbelastbarer Splittmastic-Belag wurde

in Kombination mit einem Gittervlies aus Glas

(S&P Glasphalt GS) großflächig eingebaut.

Aufbau:

● Abfräsen des bestehenden Belages

1 – 4 cm stark

● Gittervlies wird etappenweise von Hand

in den Voranstrich (70 %-ige Bitumenemulsion)

abgerollt

● Einbau von 4 cm Splittmastic

16


André Brugger

Logistik:

Während des Einbaus wurde die Strasse einseitig

für den Verkehr gesperrt.

Bild 6: Einbau des Splittmastic-Belages

auf das Gittervlies.

B. Verstärken des 40 t Korridors

in Feldkirch FL

In Feldkirch erfolgt der Anschluss des Österreichischen

Autobahnnetzes an die Schweizerische

Autobahn über die Landesstraße des

Fürstentum Liechtenstein. Die Landesstraße

ist über ein ehemaliges Sumpfgebiet geführt

und zu schwach dimensioniert um 40 Tonnen

Fahrzeuge passieren zu lassen. Vor fünf Jahren

wurde im Zuge der Belagserneuerung ein

Gittervlies (S&P Glasphalt GS) vollflächig

appliziert.

Innerhalb der letzten 5 Jahre konnte beobachtet

werden, dass sich praktisch keine Spurrinnen

unter den Extrembelastungen bildeten.

Weder Schubverformungen im Bereiche

der Abbremsstrecken vor dem Bahnübergang

noch Haftungsprobleme am Schichtverbund

stellten sich ein. Die Bauherrschaft bestätigt

den Erfolg der Verstärkungsmaßnahme.

C. Schweizerische Nationalstrasse N6

Auf dem N6 Abschnitt Bern-Spiez wurde das

Gittervlies (S&P Glasphalt GS) in zwei Teilabschnitten

erfolgreich eingesetzt. Einerseits

diente es im Bereiche von engen Radien als

Querverstärkung gegen Schubverformungen.

Ein Spezialprodukt mit 130 kN/m Zugkraft

wurde unterhalb der neuen Verschleißschicht

verlegt. Andererseits wirkte der großflächige

Einbau des Gittervlies im Bereich der alten gerissenen

Betonstrasse gegen Rissreflektion.

Während der Belagserneuerung wurde die

Autobahn einseitig für den Verkehr gesperrt.

Bild 8: Applikation des Gittervlies (S&P Glasphalt GS)

gegen Schubverformungen

Bild 7: Maschinelles Abrollen des Gittervlies

17


André Brugger

6.2 Örtliche Applikation von vorbituminierten

Asphaltbewehrungen

Vorbituminierte Asphaltbewehrungen sind

für örtliche Belagsverstärkungen geeignet.

Drei Anwendungsbeispiele werden kurz vorgestellt.

A. Autobahn Frastanz-Bludenz AU

Vor dem Hocheinbau wurde mittels dem vorimprägnierten

Gittervlies (S&P Glasphalt bit)

die alte Fertigernaht abgedeckt. Mittels dem

Verstärkungssystem soll das Durchschlagen

der alten Naht durch den neuen Deckbelag

verhindert werden. Die Abdichtmembrane

wirkt gegen eindringendes Wasser. Der Einbau

der Verstärkungsmatte erfolgte maschinell.

B. Obergrundstrasse Luzern CH

Die stark befahrene Obergrundstrasse in Luzern

wurde 1998 örtlich im Bereich der Fahrspuren

und Bushaltestellen mit dem vorimprägniertem

Gitter verstärkt. Die zusätzliche

Abdichtmembrane war in diesem Falle nicht

erforderlich. Die Verstärkungsbahnen wurden

zusätzlich über den bestehenden Belagsrissen

appliziert.

Bild 10:

Verlegen von

S&P Glasphalt bit

S&P Glasphalt wurde vor dem bituminösen

Voranstrich verlegt und infolge Schlechtwetter

während Tagen vom Verkehr befahren,

bevor der Einbau des Deckbelages erfolgte.

Visuelle Kontrollen während den ersten drei

Jahren machen deutlich, dass sich das Verstärkungssystem

bewährte.

Bild 9: Abdecken der alten Fertigernaht mit

vorimprägniertem Gittervlies

18


André Brugger

C. Paßstraße Ibergeregg CH

Anlässlich der Baustellenabnahme wurden im

Bereich der Fertigernaht der neuen zweiteilig

eingebauten Heißmischtragschicht offene

Stellen entdeckt. Um eine weitere Nahtöffnung

und entsprechend langwierige Unterhaltsarbeiten

zu verhindern, wurde beschlossen

die Fertigernaht vor dem Einbau der

Deckschicht mit einem vorimprägnierten Carbongitter

(S&P Carbophalt) abzudecken.

Bild 11: Örtliches Verlegen von S&P Carbophalt

auf alten Fertigernähten

Objekt Paßstraße Ibergeregg CH

7. Schluss

Während den letzten 5 Jahren wurden in

Mitteleuropa über 300.000 m 2 der neuartigen

Asphaltverstärkungen erfolgreich appliziert.

Dank der Vorimprägnierung des Verstärkungsgitters

mit Polymerbitumen können die

Verstärkungsgitter einwandfrei am Traggrund

fixiert werden. Die Haftzugwerte an der Anschlussfuge

alte/neue Belagsschicht werden

durch die vorimprägnierten Einlagen nicht reduziert.

Die Erfahrung zeigt, dass bei Glasgitter-Einlagen

ein minimaler Belagsüberbau von

4 cm erfolgen sollte, damit das Durchschlagen

der bestehenden alten Risse vermieden werden

kann. Gittereinlagen aus Carbonfasern

(S&P Carbophalt) können jedoch auch mit

Dünnschichtbelägen überbaut werden. Infolge

des hohen E-Modules der Gittereinlage

wird praktisch jede Rissreflektion verhindert.

Zusätzlich sind für die verstärkten Asphaltbeläge

weniger Spurrinnen sowie Verformungen

zu erwarten. Vorimprägnierte Belagseinlagen

aus Glas- oder Carbonfasern eignen sich

als kostengünstige Instandstellungsmaßnahmen.

Eine einwandfreie Verlegequalität kann

mit vorimprägnierten Produkten garantiert

werden. Bei einem Kosten-/Nutzen-vergleich

ist zu berücksichtigen, dass die Unterhalts

arbeiten (Fugen ausgießen etc.) im Verlaufe

der Nutzungsdauer der Straße maßgeblich geringer

sein werden.

Bild 12: Fertig verlegtes S&P Carbophalt

Objekt Paßstraße Ibergeregg CH

19


Fredrik Akesson

Asphaltverdichtung – ein Computerprogramm

unterstützt den Maschineneinsatz

Vortrag anlässlich der GESTRATA-Herbstveranstaltung am 22.11.2001

Planung ist wichtig für ein gutes Endergebnis

bei allen Asphaltarbeiten. Der Arbeitsprozess

ist kompliziert und alle Komponenten sind

gut abzustimmen, um zusammenzupassen.

Die Asphaltmischanlage, die LKWs (Organisation

der Transporte) sowie die Straßenfertiger

und Straßenwalzen müssen über ausreichende

Kapazitäten verfügen. Zeit ist ein kritischer

Moment bei der Asphaltverdichtung.

Ist das Material erst einmal an der Einbaustelle

verteilt, steht nur eine gewisse Zeitspanne für

die Verdichtung zur Verfügung. Die Frage ist,

wie viel Zeit ist vorhanden und wie die Verdichtungszeit

von den Änderungen der

Schichtdicke oder der Umgebungstemperatur

und dem Wind beeinflusst wird.

Es ist auch wichtig, dass der Straßendeckenbau

ohne Unterbrechungen ausgeführt wird.

Falls der Straßenfertiger aufgrund von Materialmangel

anhalten muss, beeinträchtigt dies

die Qualität des Endprodukts erheblich. Es

entsteht eine unebene Oberfläche durch ungleichmäßige

Verdichtung, die das Walzschema

des Walzenfahrers zunichte macht.

Tatsächlich sind viele Arbeitsabläufe beim

Straßendeckenbau bezüglich der Schichtdicke

und Einbaubreite zu optimistisch geplant. Die

Kapazität der Asphaltmischanlage gewährleistet

nicht die Einbaugeschwindigkeit, die

für die Einbaubohle erforderlich ist. Dies hat

einen nicht kontinuierlichen Einbau zur

Folge, der zu einigen oder allen der nachfolgenden

Probleme führen kann. In vielen Fällen

wäre es besser, zwei Bahnen anstelle von

einer einzubauen und zu verdichten, und in

anderen Fällen muss die Mischgutkapazität

ganz einfach durch die Hinzunahme einer

weiteren Asphaltmischanlage erhöht werden.

4% 8% 2% 18% 8%

4%

Hohlraumgehalt

Wie viel Zeit steht Ihnen zur Verfügung, um

Ihren Asphalt frühmorgens im Frühling zu verdichten,

und wie groß wäre die entsprechende

Zeitspanne an einem warmen Nachmittag

im August Um diese Frage zu

beantworten, wurde ein Modell der Abkühlzeit

erstellt und verifiziert, um Unternehmern

bei der Bestimmung der Anzahl Walzen und

Walzkapazität behilflich zu sein. Für die Erstellung

eines zuverlässigen Modells zur Berechnung

der Abkühlzeit müssen wir verschiedene

Parameter berücksichtigen. Dazu

gehören die gewünschte Schichtdicke, die verwendete

Binderschichtart, die Temperatur

hinter dem Straßenfertiger und natürlich die

Windgeschwindigkeit und -temperaturen.

Hintergrund

Standposition der Einbaubohle

Gut verdichtet Unverdichtet Erhitzt Neues und altes

Kaltmischgut

Mischgut

Die Ausrüstung für Straßenbau- und Verdichtungsarbeiten

besteht aus komplizierten und

teuren Geräten, daher ist es sehr wichtig, dass

sie so effektiv wie möglich eingesetzt werden.

Dies liegt im beiderseitigen Interesse von

Unternehmern und von Dynapac. Wir haben

Zeit und Kosten investiert, um die Unterneh-

c/o

Metso Dynapac International High Comp Centre

S-37123 Karlskrona, Box 504

E-Mail: fredrik.akesson@metso.com

21


Fredrik Akesson

mer bei der Optimierung ihrer Geräteeinsätze

unterstützen zu können. Wir haben diese

Unterstützung PaveComp genannt. Das Programm

PaveComp ist im International High

Comp Centre, dem betriebseigenen Forschungs-

und Ausbildungszentrum von Dynapac

in Schweden, entwickelt worden. Das

IHCC ist das Technologiezentrum von Dynapac.

Hier beschäftigt man sich mit dem Testen

von Geräteleistungen, der Ausbildung von

Mitarbeitern und Verkaufspersonal und in hohem

Maße mit Kundendienstleistungen. Der

Kundendienst wird in Form von Problemlösungen,

Empfehlungen für die Vorprojektierung

und allgemeiner Unterstützung in Fragen

des Straßenbaus und der Verdichtung

geleistet. Die Datenbank und die Hilfswerkzeuge

wurden über einen Zeitraum von drei

Jahren entwickelt, und die Verdichtungsempfehlungen

im Programm PaveComp basieren

auf 15-jähriger Erfahrung mit Tests in vollem

Maßstab auf dem Gelände des IHCC und in

der Praxis.

Programmeigenschaften

Das Programm oder vielmehr die Datenbank

gibt Hilfestellung bei der Auswahl der richtigen

Einbaubohle und Traktoreinheit für jeden

vorgegebenen Auftrag, der die praktischen

Parameter wie beispielsweise Einbaubreite,

Schichtdicke und zugängliche Asphaltmenge

berücksichtigt. Es enthält auch einen Algorithmus

zur Berechnung der Abkühlzeit der

Asphaltdecke nach dem Einbau. Diese Zeit

entspricht der vorhandenen Zeitspanne für

die Verdichtungsarbeit und entscheidet, wie

viele Geräte erforderlich sind. Die Berechnung

der Abkühlzeit ist abhängig von einer Anzahl

Parameter wie z.B. Schichtdicke, Lufttemperatur,

Bodentemperatur und Windgeschwindigkeit.

Die Auswahl der speziellen Geräte erfolgt

auch im Hinblick darauf, ob die Größe und

Breite des Geräts der Einbaubreite und dem

Umfang der Arbeit entspricht.

22


Fredrik Akesson

Einbau

23


Fredrik Akesson

Verdichtung

Nach Eingabe der Daten wird die Abkühlzeit

berechnet. Wie bereits erwähnt, ist dies die

verfügbare Zeitspanne, um den Asphalt zu

verdichten. Die Geräte, die sich für die Anwendung

eignen, werden gekennzeichnet.

Die erforderliche Anzahl Einheiten wird für

die gewählte(n) Maschine(n) berechnet und

zusammen mit einer Empfehlung der Walzgeschwindigkeit,

Anzahl von Walzübergängen,

Anzahl von Überlappungen und

Amplitudeneinstellungen präsentiert. Der Anwender

kann der Empfehlung auch Vorverdichtung,

Nahtwalzen und Nachverdichtung

hinzufügen.

Jede Änderung der betreffenden Parameter

beeinflusst augenblicklich die resultierenden

Parameter für das Gerät. Dies bedeutet, dass

der Anwender die Möglichkeit hat, seinen Gerätepark

für jeden Auftrag zu optimieren. Für

ein spezielles Gerät kann die maximale Gesamtproduktion

pro Stunde berechnet und

Breiten und Einbaugeschwindigkeiten können

kontinuierlich optimiert werden.

Die Empfehlung kann ausgedruckt und per E-

Mail oder Fax versendet werden. Sie kann

auch als Datei gespeichert und als Anlage einer

E-Mail versendet werden. Falls eine Kopie

von Pave Comp auf der Baustelle vorhanden

ist, hat der Baustellenleiter die Möglichkeit,

täglich die Abkühlzeit zu berechnen, um für

jede Situation die besten Walzverhältnisse zu

ermitteln.

24


Fredrik Akesson

Schlussfolgerung

Da die Qualitätszusicherung eine ständig größere

Rolle spielt, wird es immer wichtiger, alle

Arbeiten beim Straßendeckenbau sorgfältig

zu planen. Es wird auch erforderlich sein,

diese Planung zu dokumentieren und ein Follow-up

zu erstellen, aus dem hervorgeht, wie

der Auftrag ausgeführt wurde. Das Programm

PaveComp bietet die einzigartige Möglichkeit,

das Gerätepark-Management im Allgemeinen

und das Baustellen-Management auf einer

täglichen Grundlage zu optimieren. Es ist auch

eine sehr gute Verfahrensweise, den Planungsprozess

einer Straßendeckenbauarbeit

zu dokumentieren.

Die Erfahrung wurde in eine Papierkopie verwandelt,

sehr geeignet für den Qualitätssicherungsordner

im Büro des Baustellenleiters.

Für alle Anwender bietet das Programm eine

hervorragende Methode an, um zu erfahren,

wie viel Zeit für die Verdichtung verfügbar ist,

und für Dynapac-Anwender gibt es sogar

noch genauere Empfehlungen durch Vorschläge

über die geeignete Anzahl Walzübergänge

für das gewählte Material und die

richtige Schichtdicke.

25


Dipl.Ing. Hans-Josef Kloubert

Das Asphalt Manager System:

Neueste Technologie für bessere Verdichtungsund

Oberflächenqualität

Vortrag anlässlich der GESTRATA-Herbstveranstaltung am 22.11.2001

1. Herkömmliche Vibrationswalze

mit Kreiserregersystem

Die Verdichtungswirkung der Vibrationswalzen

beruht überwiegend auf der Einwirkung

der Vibration auf das zu verdichtende Material.

Die Vibration verringert die innere Reibung

des Korngerüstes, so dass durch das

Zusammenwirken von Eigengewicht und dynamischer

Belastung die Lagerungsdichte erhöht

wird. Neben der statischen Linienlast ist

vor allem die Amplitude für die Verdichtungswirkung

ausschlaggebend.

Herkömmliche Vibrationswalzen entwickeln

ihre dynamische Verdichtungsenergie mit

Hilfe von Erregersystemen, bei denen eine

starre Amplitudenvorwahl erfolgen muss, um

die unterschiedlichen Einsatzbedingungen zu

berücksichtigen. So stehen in der Regel bei

den Großgeräten ab 6 t zwei Amplituden zur

Verfügung, die dem Walzenfahrer die Möglichkeit

geben, sich auf dünne oder dicke

Schichten bzw. leicht oder schwerverdichtbaren

Materialien grob einzustellen.

Abb. 1: Tandemwalze mit Kreiserregersystem

2. BOMAG Vibrationswalzen

mit selbstregelndem

Richtschwingersystem

Mit der Neuentwicklung der VARIO Richtschwingersysteme

mit Selbstregelung und der

Markteinführung des VARIOMATIC Systems

für Tandemwalzen 1996 und des VARIO-

CONTROL Systems für Walzenzüge 1998

konnte BOMAG einen bemerkenswerten

Technologievorsprung vollziehen.

Die neuartigen Selbstregelungssysteme erkennen

den für den Verdichtungsprozess

erforderlichen Energiebedarf und regeln ihn

automatisch. Die Systeme basieren auf der

Analyse der Wechselwirkung zwischen der

Bandage und der Steifigkeit des zu verdichtenden

Materials. Unter Ausnutzung von Beschleunigungssignalen

wird eine automatische

Optimierung der Verdichtungsenergie

vorgenommen. Diese Anpassung bewirkt,

dass zu jedem Zeitpunkt die maximal mögliche

Verdichtungsenergie abgegeben wird,

ohne dass die Bandage in einen nachteiligen

Sprungbetrieb übergeht oder eine Überverdichtung

verursacht.

Für die Verdichtung von Asphaltschichten

wurde mit dem VARIOMATIC System ein Richtschwingererreger

entwickelt, der aus zwei

gegenläufig rotierenden Unwuchtwellen besteht

und gerichtete Schwingungen erzeugt.

Durch Verdrehen einer Welle gegenüber der

c/o

BOMAG GmbH & Co. OHG

D-56149 Boppard, Postfach 5162

Tel.: +49 6742100-313, Fax: +49 6742100-378

27


Dipl.Ing. Hans-Josef Kloubert

anderen lässt sich die Richtung der resultierenden

Kraft automatisch zwischen der Vertikalen

und der Horizontalen (Oszillation) je

nach sich ändernder, dynamischer Steifigkeit

der Unterlage variieren. Die beiden Wellen

werden durch ein Zahnradpaar synchronisiert.

Die Kontrolle der Kraftrichtung erfolgt durch

einen Regelkreis. Die Verstellung der Unwuchten

erfolgt durch einen hydraulisch gesteuerten

Verstellzylinder mit integriertem

Wegmesssystem.

Der von BOMAG auf der BAUMA 2001 in

München vorgestellte Asphalt Manager verknüpft

die VARIOMATIC Technik mit einer für

Asphaltanwendungen neuartigen Messmethode,

die eine Beurteilung des Verdichtungsvorganges

ermöglicht. Auf Grundlage

von Beschleunigungsmessungen am schwingenden

Bandagenkörper wird die zwischen

Asphalt und Bandage wirkende Kontaktkraft

und gleichzeitig der Schwingweg des Walzenkörpers

ermittelt. Beim Auftragen der

Kontaktkraft über den Schwingweg der Bandage

ergibt sich für eine Exzenterumdrehung

eine Be- und Entlastungskurve, deren eingeschlossene

Fläche der abgegebenen Verdichtungsarbeit

entspricht.

Abb. 3: Ermittlung des E VIB -Wertes auf Grundlage der

Analyse von Kontaktkraft und Einsenkung

der Bandage für eine Asphaltdeckschicht

Abb. 2: Knickgelenkte Tandemwalze mit

VARIOMATIC Richtschwingersystem

Neben dem Automatikmodus, mit dem die

Selbstregelung stattfindet, kann auch eine bestimmte

Schwingrichtung vom Walzenfahrer

vorgewählt werden, wobei von vertikal bis

horizontal sechs verschiedene Richtungen

möglich sind.

In Analogie zu dem von Erd- und Straßenbau

eingesetzten Plattendruckversuch wird aus

der Steigung der Belastungskurve die dynamische

Asphaltsteifigkeit berechnet. Dabei

wird die zylindrische Form des Belastungskörpers

und die sich ändernde Kontaktbreite

zwischen Bandage und Asphalt berücksichtigt.

Die ermittelte physikalische Kenngröße für die

Asphaltsteifigkeit wird mit Vibrationsmodul

E VIB [MN/m 2 ] bezeichnet.

3. Asphalt Manager

Abb. 4: Asphalt Manager Walze mit Regelungs- und

Messtechnik

Der EVIB-Wert wird dem Walzenfahrer analog

angezeigt [Abb. 4]. Da die Asphaltsteifigkeit

temperaturabhängig ist, wird die Oberflächentemperatur

mit einem unter der

28


Dipl.Ing. Hans-Josef Kloubert

Walzenkabine angebrachten Infrarotmessgerät

erfasst und ebenfalls analog angezeigt

[Abb. 4]. Baustellenerfahrungen zeigen, dass

sich die Temperaturempfindlichkeit des EVIB-

Wertes im Verdichtungstemperaturbereich

zwischen 100 und 150 °C in Grenzen hält. Die

Einflüsse aus Verdichtungszuwachs sind deutlich

ausgeprägt und lassen somit eine Beurteilung

des Verdichtungsfortschritts zu. Bei

gleichmäßig stabiler Unterlage der Asphaltschicht

lässt sich unter Berücksichtigung der

Asphalttemperatur durch Verdichtungsmessung

mit einer Isotopensonde ein unmittelbarer

Zusammenhang zwischen dem Vibrationsmodul

EVIB und der Marshalldichte

herstellen [Abb. 5].

Kraftstufen werden zur Auswahl angeboten,

die die Kontaktkraft zwischen Bandage und

Asphalt während des Verdichtungsprozesses

begrenzen. Somit kann auf die Tiefenwirkung

des Systems Einfluss genommen werden und

eine Abstimmung auf eine nachgiebige Straßenkonstruktion

bzw. auf eine inhomogene

Stabilität der Schichtunterlage erfolgen.

Abb. 6: Bedien- und Kontrolleinheit mit integrierten

Anzeigen für E VIB und Temperatur

4. Anwendungsvorteile der

Asphalt Manager Walzen

Der Asphalt Manager hilft dem Anwender die

Verdichtungsleistung zu steigern, die Qualität

zu verbessern und befreit den Walzenfahrer

von kritischen Einsatzentscheidungen, so dass

auch weniger geübte Fahrer gute und gleichmäßige

Verdichtungsergebnisse erzielen

können.

Abb. 5: Zusammenhang zwischen E VIB und Dichte auf

Asphaltschichten

Der Asphalt Manager ist zusätzlich mit einem

Kraftstufenregler ausgestattet, der im

Automatikmodus wirksam wird [Abb. 6]. Drei

Da die Schwingrichtung der gerichteten

Schwingung des VARIOMATIC bzw. Asphalt

Manager Systems an die Fahrtrichtung angepasst

wird, ergibt sich eine ausgezeichnete

Ebenheit der Oberfläche und eine geringere

Neigung zum Schieben und zur Rissbildung,

da der Asphalt nicht nach vorne gedrückt,

sondern immer unter die Bandage gezogen

wird. weitere Vorteile sind gute Verdichtungsergebnisse,

ohne die Gefahr der Kornzertrümmerung

auf dünnen Asphaltschichten

29


Dipl.Ing. Hans-Josef Kloubert

Abb. 7: Vorteile des VARIOMATIC/Asphalt Manager Konzepts für Tandemwalzen

■ Universelle Einsetzbarkeit auf Trag- und Deckschichten,

Dünnschichtbelägen sowie in erschütterungsgefährdeten

Gebieten

■ Höhere Verdichtungsleistung ohne Gefahr der Kornzertrümmerung

■ Gleichmäßigere Verdichtung auch bei inhomogenen

Untergrundsteifigkeiten

■ Bessere Ebenheit und gleichmäßigere Oberflächenstruktur

bei Asphaltschichten

■ Geringere Schiebeneigung

■ Problemloses Verhalten der Walze bei der Rand- und

Nahtbearbeitung

Schwinggeschwindigkeit

Walzenabstand zum Meßpunkt [MP]

2m 5m 10m

BW 151 AD-2 VARIOMATIC 0° (horizontal) 0,79 mm/s 0,76 mm/s 0,48 mm/s

18° 1,07 mm/s 1,15 mm/s 0,59 mm/s

36° 1,59 mm/s 1,68 mm/s 0,72 mm/s

54° 1,98 mm/s 2,01 mm/s 0,96 mm/s

72° 2,07 mm/s 2,14 mm/s 1,04 mm/s

90° 2,23 mm/s 2,19 mm/s 1,05 mm/s

BW 154 AD-2

herkömmliche Vibrationswalze mit

Kreiserreger

große Amplitude 1,67 mm/s 1,71 mm/s 0,98 mm/s

kleine Amplitude 1,31 mm/s 0,97 mm/s 0,43 mm/s

Anhaltswert für die Schwinggeschwindigkeitauf Fundamenten nach DIN 4150-3: 3 mm/s

Abb. 8: Schwingungsausbreitung bei VARIOMATIC und herkömmlicher Tandemvibrationswalze

30


Dipl.Ing. Hans-Josef Kloubert

bei Horizontalvibration, die gleichartig zur Oszillation

ist. Mit Horizontalvibration können

auch dünne Schichten auf weichem Untergrund

ohne Auflockerung und ohne Nachverdichtung

der darunterliegenden Schicht

verdichtet werden.

Ein besonderer Vorteil liegt beim Einsatz des

VARIOMATIC / Asphalt Manager Systems bei

innerörtlichen Anwendungen und auf Brücken,

überall dort, wo eine zu hohe Erschütterung

der Umgebung befürchtet wird. Messungen

zeigen, dass die Schwingungsbelastung

auf Bauwerken durch die Möglichkeit

der Schwingungsvorwahl erheblich reduziert

werden kann [Abb. 8]. Die in DIN 4150-3 1

genannten Anhaltswerte für Schwinggeschwindigkeiten

können damit deutlich

unterschritten werden.

5. Vergleich des Asphalt Manager/

VARIOMATIC Systems mit

herkömmlichen Verdichtungskonzepten

1999 wurden von CETE / CER 2 Frankreich umfangreiche

Untersuchungen mit einer 8 t BW

151 AD-2 VARIOMATIC durchgeführt, wobei

auch ein Vergleich zu traditionellen Walzkonzepten

mit Gummiradwalzen und schweren

Vibrationswalzen gezogen werden

konnte. Die Versuche fanden beim Neubau

der Ortsumgehung RN 13 Lisieux, Normandie,

Frankreich, auf einer Asphaltbinderschicht

statt. Der Asphalt setzte sich aus einem 100%

gebrochenen Granit Quarzitsand Mineralstoffgerüst

und einem Bitumen der Penetration

35/50 zusammen. Die Verdichtungsanforderung

betrug 93% bezogen auf den

Gyrator Test Verdichtungswert, der einem

Marshallwert von etwa 98% entspricht. Die

Verdichtungstemperaturen lagen zwischen

150° C und 120° C.

Abb. 9: Dichte- und Rauhigkeitsmessung auf

Asphaltbinderschicht (Oben: Isotopenaufsetzsonde,

Mitte: Fahrende Isotopensonde,

Unten: Sandfleckmethode)

1

DIN 4150 – Erschütterungen im Bauwesen

2

CETE = Centre d’Etudes Techniques

de l’Equipment Normandie Centre

CER = Centre d’Expérimentation Routière, Rouen

31


Dipl.Ing. Hans-Josef Kloubert

Besonderes Augenmerk wurde auf die Gleichmäßigkeit

der Verdichtung und die Oberflächenrauhigkeit

der verdichteten Asphaltschicht

gelegt [Abb. 9]. Die Dichte wurde

punktuell und kontinuierlich mit Isotopensonden,

die Rauhigkeit punktuell mit der

Sandfleckmethode gemessen [Abb. 9].

Die Ergebnisse zeigen bei gleichwertiger Verdichtungsintensität

beider Verdichtungstechniken

eine bessere Gleichmäßigkeit der

Verdichtung (geringere Standardabweichung)

und eine ausgeprägtere Rauhigkeit (30% höhere

Rauheitskennwerte) der Asphaltoberfläche

beim Einsatz der VARIOMATIC bzw.

Asphalt Manager Walzen.

Auffallend sind auch die unterschiedlichen

Erscheinungsbilder der Asphaltrandzonen

[Abb. 11]. Während die 15 t Walze deutlich

Materialverschiebungen in Querrichtung

verursacht und damit Rissbildungen, Aufwölbungen

und Unebenheiten erzeugt, hinterlässt

die VARIOMATIC eine gleichmäßig gute

und ebene Oberfläche.

Verdichtung

Rauheit

Isotopenaufsetzsonde

Fahrende Isotopensonde

[1 Messung/10m]

Sandfleckmethode

n X 1 n X 1 n X 2

4 Übergänge

mit 25 t Gummiradwalze und

4 Übergänge

mit 15 t Tandemvibrationswalze

8 Übergänge mit BW 151 AD-2

VARIOMATIC

14 92,5 % 1,22 59 94,6 % 1,29 12 0,46 mm 0,07

14 92,5 % 0,54 59 93,8 % 1,06 12 0,60 mm 0,05

n

X 1

X 2

= Anzahl der Messungen

= Mittelwert des erreichten Gyrator Test Verdichtungswertes (93 % Gyratorwert, ~ 98 % Marshallwert)

= Mittelwert des Rauheitskennwertes

Abb. 10:Prüfung der Verdichtung und der Oberflächentextur einer 6 cm Asphaltbinderschicht

(0/10 Bitumen 35/50) – Vergleich zwischen traditionellem Verdichtungskonzept und VARIOMATIC

Abb.11: Vergleich der Asphaltoberfläche zwischen BOMAG VARIOMATIC und 15t Vibrationswalze

32


Aktuelles und Literaturzitate

Aktuelles und Literaturzitate

Die qualitative und quantitative

Bestimmung von Polymeren in

polymermodifizierten

Bitumen/Asphalten mittels

Infrarot-Spektroskopie

Dr. Carsten Puls, Chem.-Ing. Otto Harders,

Dipl.-Ing. Michael Kreide, Wim Teugels

Bitumen 4/2000

Die Infrarot-Spektroskopie ist ein bewährtes

Analyseverfahren zur Identifizierung von chemischen

Verbindungen und kann sowohl qualitativ

(welche Substanz), als auch quantitativ

d.h. zur Bestimmung der Konzentration der

entsprechenden Verbindung eingesetzt werden.

Das Prinzip der Infrarot-Spektroskopie

beruht auf der Absorption von elektromagnetischen

Wellen durch die Molekülschwingungen

angeregt werden und ergibt für jede

chemische Verbindung ein charakteristisches

Spektrum. Anhand der Auswertung von einzelnen

Absorptionsbanden des Spektrums

kann durch Anwendung des Lambert-Beerschen

Gesetzes die entsprechende Stoffkonzentration

bestimmt werden, dies setzt die

Erstellung einer Eichkurve voraus.

Für die Bestimmung der Polymerkonzentration

in einem PmB mittels Infrarot-Spektroskopie

sind darüber hinaus weitere Aspekte

zu berücksichtigen. Zum einen ist die Kenntnis

der verwendeten PmB-Komponenten, d.h.

Bitumen- als auch Polymertyp, für die Erstellung

einer Eichkurve essentiell, zum anderen

ist die sorgfältige Probenvorbereitung von

großer Bedeutung für die Genauigkeit dieser

Methode.

Unter Berücksichtigung dieser Aspekte ist die

IR-Spektroskopie ein geeignetes Hilfsmittel in

der Qualitätskontrolle von PmB-Produkten,

die den gesamten Bereich von der Herstellung

bis hin zum eingebauten Asphalt abdecken

kann.

Gliederung:

1. Einleitung

2. Einführung in die Infrarot-

Spektroskopie

3. Das Infrarot-Spektrometer

4. Probenvorbereitung für die IR-

Spektroskopie

5. Quantitative Bestimmung von Polymeren

in Bitumen mittels IR-

Spektroskopie

6. Beispiele aus der Praxis

Untersuchungen zum Ersatz des

Paraffingehaltes als Anforderungskriterium

an Bitumen (Teil 2):

Einfluss des Paraffingehaltes auf

die Scherempfindlichkeit

Dr.-Ing. Joachim Sachs,

Dr.-Ing. Iradj Rahimian, Dr. Thorsten Butz

Bitumen 4/2000

Einfluss des Paraffingehaltes auf die Scherempfindlichkeit.

Die Scherempfindlichkeit von

Bitumen stellt eine Messgröße für seine Kohäsion

dar. Sie wirkt sich auf die Belastbarkeit

von Asphalt auf Schub unter Verkehrseinwirkung

aus. Daher erscheint es sinnvoll, die

Scherempfindlichkeit des Bindemittels zu

untersuchen.

Bitumen verhält sich unter mechanischer Belastung

viskoelastisch und nach Überschreiten

einer Grenzbelastung (Yield Stress) strukturviskos.

Dieser Yield Stress, zugänglich per

Dynamischen Scherrheometer mit entsprechendem

Programm, ist die Maßzahl für die

Scherempfindlichkeit des Bindemittels.

33


Aktuelles und Literaturzitate

Einflüsse des Paraffingehaltes auf die Scherempfindlichkeit

wurden durch Zusatz verschiedener

Paraffinarten zu unterschiedlichen

Bindemitteln bestimmt. Die Wirkung des Parafins

hängt ab von der Temperatur, Penetrationsklasse

und Kolloidstabilität des Bitumens,

Konzentration des Paraffins sowie seiner Zusammensetzung

und Kristallinität.

Paraffinzusätze bis zu 1 % wirken immer verdünnend

auf das Bitumen, da das Wachs in

der Bitumenmatrix eingelöst ist; sein Yield

Stress sinkt. Bei höheren Zusätzen ist mit Wirkungen

kristallinen Paraffins zu rechnen; das

feste Wachs kann Einlösungs- und Verdünnungseffekte

ausgleichen.

Gliederung:

1. Einleitung und Zielsetzung

2. Theorie

3. Methode und Material

4. Ergebnisse und Diskussion

5. Folgerungen und Ausblick

Praktische Aspekte

der Systemwirkung von Gussasphalt

im Brückenbau

Sivotha Hean, Dr. Manfred N. Partl

Bitumen 4/2000

Brücken- und Tunnelbeläge aus Gussasphalt

stellen in der Schweiz aufgrund ihrer technischen

Vorteile die häufigste Bauweise dar. Die

Erfahrung zeigt allerdings, dass Schäden bei

Abdichtungssystemen mit Gussasphalt nur

vermieden werden können, wenn Planung,

Systemkonzipierung, Materialqualität und

Einbau fachgerecht durchgeführt wurden.

Dieser Fachaufsatz konzentriert sich auf das

Zusammenwirken zwischen dem Fahrbahnübergang

aus Polymerbitumen und dem angrenzenden

Belag, insbesondere bezüglich

Flankenablösung. Außerdem werden praktische

Aspekte des Verbundes von Gussasphalt

und Polymerbitumen-Dichtungsbahnen in Zusammenhang

mit der Materialverträglichkeit

beim Gussasphalt-Einbau erläutert und diskutiert,

wobei auch grundsätzliche Aspekte

bei der Wahl geeigneter Dichtungsbahnen beleuchtet

werden.

Gliederung:

1. Einleitung

2. Gussasphalt und Fahrbahnübergänge

aus Polymerbitumen

3. Gussasphalt und Polymerbitumen-

Dichtungsbahnen (PBD)

4. Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse der Bitumen- und

Asphaltforschung des Strategic

Highway Research Program SHRP,

Teil 3: Wes Track

Dipl.-Ing. Peter Bellin M. Sc.

Bitumen 1/2001

1994/95 wurde als SHRP-Nachfolgeauftrag die

großmaßstäbliche Straßenbauversuchsanlage

Wes Track im US-Staat Nevada angelegt. Ausgeführt

wurde ein Feldversuch ähnlich dem

AASHO Road Test in den Jahren 1959/62.

Die im Oval angelegte Fahrbahn hat eine

Länge von insgesamt 2.831 m und war ausgelegt

mit 26 je 70 m langen Versuchsfeldern.

Auf dem Versuchsring wurden unter kontrollierten

Bedingungen eine schwere Straßenverkehrsbelastung

zeitgerafft aber wirklichkeitsnah

simuliert und das Verhalten und die

Reaktion eines Typs einer Asphaltbefestigung

mit Varianten von Asphaltgemischen studiert

und bewertet. Von März 1996 bis März 1998

wurde der Versuchsring zwei Jahre lang täglich

16 bis 22 Stunden von vier automatisch

gesteuerten, fahrerlosen 31 m langen Schwerlastzügen

befahren und mit rund 4,5 Mio.

äquivalenten Einzelachslasten (Equivalent Single

Axle Load, ESAL, Bezugsgröße: 80 kN) belastet.

Der Übergang eines Schwerlastzuges

mit sieben 89 kN Achsen und einer 53 kN

Frontachse entsprach 10,48 ESAL. Die Fahrgeschwindigkeit

betrug 64 km/h. Die Bemessung

der Fahrbahnbefestigung, zugrunde gelegte

und tatsächlich auch durchgeführte Belas-

34


Aktuelles und Literaturzitate

tung, stellte eine für die USA typische, sehr

hohe Verkehrsbelastung von hochgerechnet

- rund 45 Mio. ESALs in 20 Jahren dar, entsprechend

dem Level III des Superpave-Verfahrens,

vergleichbar mit der deutschen Bauklasse

SV. Bereits nach 2,8 Mio. ESALs im Mai

1997 mussten offenbar entgegen den Erwartungen

zehn Versuchsfelder mit acht Asphaltvarianten

wegen vorzeitiger Spurrinnen

und Ermüdungsrisse erneuert werden.

Auf der Basis der in den USA erschienenen Berichte

über das SHRP-Projekt Wes Track wird

eine vorläufige Auswertung gegeben.

Gliederung:

1. Rückblick

2. Forschungsziel

3. Wes Track Versuchseinrichtung

4. Fahrbahnaufbau

und Versuchsasphalte

5. Mess- und Prüfprogramm

6. Vorzeitige Spurrinnen

und Ermüdungsrisse

7. Performance Models

8. Vergütungs-Anpassung

9. Performance Related Specifications

10. Schlussbemerkungen und Ausblick

Beeinflussung des Hohlraumgehaltes

von Marshallprobekörpern

(MPK) durch den Größtkornanteil

bei unterschiedlichen Probekörperhöhen

Prof. Dipl.-Ing. Heinz Pätzold;

Dipl.-Ing. Sönke Zulauf

Bitumen 1/2001

Das Fernstraßennetz ist in den letzten Jahren

zunehmend durch steigende LKW-Anteile und

durch die erhöhten zulässigen Achslasten der

LKW-Anteile wesentlich stärkeren Belastungen

als früher ausgesetzt.

Wichtig für eine hohe Standfestigkeit der

Asphaltschicht ist dabei ein hoher Anteil an

gebrochenem Korn mit rauer Oberfläche, ein

geeignetes Bitumen, ein günstiger Hohlraumgehalt

und ein Verdichtungsgrad, die bei

möglichst dichter Lagerung der Mineralstoffkörner

gerade noch einen ausreichend großen

Resthohlraumgehalt für die höhere Wärmeausdehnung

des Bindemittels aufweisen.

Diese Kriterien werden derzeit am besten

durch Asphalte mit besonders hohem Größtkornanteil,

insbesondere dem Splittmastixasphalt

erzielt. Allerdings erfordern diese aufgrund

ihres hohen Größtkornanteils auch

eine größere Verdichtungsarbeit. Untersucht

wurde im Rahmen einer Diplomarbeit, ob die

Probekörperhöhe der aus größtkornreichen

Asphaltmischungen – speziell dem Splittmastixasphalthergestellten

– Marshall-Probekörper

deren Hohlraumgehalt beeinflussen.

Zur Beantwortung dieser Frage wurden am

Marshall-Verdichtungsgerät Probekörper

hauptsächlich aus Splittmastixasphalt hergestellt,

die sowohl unterschiedlich hohe Größtkornanteile

als auch unterschiedliche Probekörperhöhen

aufwiesen und die anschließend

bezüglich ihres Hohlraumgehaltes untersucht

wurden.

Die gesuchten Zusammenhänge konnten eindeutig

belegt werden; in der Baupraxis und

besonders in der Vertragsabwicklung (Kontrollprüfung,

Abzugsregelungen) dürfte der

Einfluss der MPK-Höhen größtkornreicher Asphalte

jedoch nicht von herausragender Bedeutung

sein.

Gliederung:

1. Allgemeines

2. Voraussetzungen

3. Prüfungen und Ergebnisse

4. Zusammenfassung der Ergebnisse

5. Bedeutung für die Praxis

35


Aktuelles und Literaturzitate

Optimierung der Zusammensetzung

und der Eigenschaften

von Gussasphalt an einem Beispiel

Prof.Dr.-Ing. Kurt Schellenberg

Dr.-Ing. Peter Schellenberg

Bitumen 2/2001

Gussasphalt zeichnet sich als Asphalt dadurch

aus, dass er weitgehend frei von Hohlräumen

ist und innerhalb der Schicht keiner Wasserbelastung

ausgesetzt ist, im Gegensatz zu

Walzasphalten bei denen es zu Quellerscheinungen

und zu Störungen an den Grenzflächen

zwischen Mineralstoff und Bindemittel

und zu regelrechten Verdrängungen des Bindemittels

vom Gestein kommen kann, da die

Affinität vom Wasser zum Gestein größer ist.

Der thermoplastische Baustoff Gussasphalt

muss, um den vielfältigen Beanspruchungen

in der Praxis durch hohe Belastungen bei

gleichzeitig hohen Temperaturen standzuhalten

und bei tiefen Temperaturen und

schnellen Temperaturstürzen nicht zu reißen,

mit einem Minimum an Bindemittel hergestellt

werden.

Aber auch dabei gibt es Grenzen wegen der

unbedingt erforderlichen Verarbeitbarkeit der

gießfähigen Masse. Entscheidend kommt es

bei der Optimierung der Zusammensetzung

auf die Kornzusammensetzung an, die möglichst

hohlraumarm konzipiert werden muss

zur Reduzierung der Bindemittelmenge für einen

bei ca. 220°C gießfähigen Asphalt. Die

einzelnen Schritte für eine erweiterte Eignungsprüfung,

insbesondere auch die konzeptionelle

Verbindung der Bindemittel- und

Mörtelviskositäten mit den Gussasphalteigenschaften

sind beispielhaft dargestellt. Die

Hohlraumgehalte der verdichteten Mineralmasse

liegen üblicherweise im Bereich von

14 – 22 V-%. Hochstandfeste Gussasphalte

sind nur zu erreichen, wenn der Hohlraumgehalt

der verdichteten Mineralmasse unter

16 V-% liegt.

Entscheidende Größen zur Erzielung einer

hohen Wärmestandfestigkeit sind das Mörtelvolumen

und die Viskosität des Mörtels,

bestehend aus Füller und Bitumen.

Die Prüfung der Viskosität des Bindemittels,

des Mörtels und auch Asphalts über Zugretardationsversuche

ergeben zuverlässige und

abgesicherte Kenndaten, die eine Verfolgung

des Einflusses einzelner Parameter auf die

Eigenschaften des Endproduktes Asphalt

ermöglichen. Dynamisch ermittelte Eindringtiefen

sind den statischen überlegen.

Gliederung:

1. Allgemeines

2. Untersuchungsprogramm

3. Untersuchungsergebnisse

4. Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse der Bitumen und

Asphaltforschung des Strategic

Highway Research Program SHRP

Teil 4: Gebrauchsverhalten und

Vergleich der Erhaltungsverfahren

„Asphalt im Hocheinbau“ auf

Fahrbahnbefestigungen aus

Asphalt (Ein Zwischenbericht)

Dipl.-Ing. Peter Bellin M. sc.

Bitumen 2/2001

Im Strategic Highway Research Program SHRP

war der Asphalt Gegenstand der Forschung in

zwei Einzelprogrammen [1]: (a) Prüfung, Beurteilung

und Eignung von Bitumen und Asphalt

als Deckenbaustoff. Dieses Forschungsprogramm

ist weitgehend abgeschlossen und

das Ergebnis in dem Bemessungsverfahren

SuperpaveTM zusammengefasst worden.

(b) Prüfung und Beurteilung des Langzeit-Gebrauchsverhaltens

von Fahrbahnbefestigungen

(LTPP, Long-Term Pavement Performance).

Dieses Forschungsprogramm mit über 1.000

Versuchsstrecken soll 20 Jahre lang durchgeführt

und voraussichtlich im Jahr 2008 beendet

werden. Über den Stand dieser Langzeit-Forschung

sowie über einzelne

Zwischenergebnisse wird von der amerikani-

36


Aktuelles und Literaturzitate

schen Bundes-Straßenverwaltung (FHWA) regelmäßig

kurz berichtet. Der Zwischenbericht

informiert über einige Ergebnisse. Es liegen

zahlreiche Prüf- und Messergebnisse vor, die

der Öffentlichkeit zugänglich sind.

(www.tfhrc.gov oder

www.datapave.fhwa.dot.gov).

Im LTPP-Programm werden Beobachtungen

sowie Messungen und Prüfungen durchgeführt,

um u.a. vorhandene Strategien für die

Erhaltung von Fahrbahnbefestigungen aus

Asphalt zu verbessern oder neue Verfahren

zu entwickeln. Dieses Ziel wird in zwei Langzeit-Programmen

verfolgt:

GPS (General Pavement Study): allgemeines

Decken-Untersuchungsprogramm und SPS

(Specific Pavement Study): besonderes

Decken-Untersuchungsprogramm. Das allgemeine

(GPS) und das besondere (SPS) Decken-

Untersuchungsprogramm unterscheiden sich

dadurch, dass die GPS-Strecken aus dem bestehenden

Straßennetz ausgewählt wurden

und in ihrem vorhandenen, d.h. in dem den

jeweiligen Straßenbaulastträgern hergestellten

und erhaltenen Zustand untersucht und

beobachtet werden, während die SPS-Strekken

für das Untersuchungsziel besonders eingerichtet

oder gebaut wurden.

Sechs Schadensarten sowie die Beurteilung

des Schweregrades nach drei Schadensklassen

wurden und werden auf den Versuchsstrecken

regelmäßig dokumentiert und ausgewertet:

● Ermüdungsrisse,

● Längsrisse in den Rollspuren,

● Längsrisse außerhalb der Rollspuren,

● Querrisse,

● Spurrinnen,

● Unebenheiten.

Gliederung:

1. Langzeitforschung

2. Deckenschäden

3. Asphalt im Hocheinbau

4. Vergleichende Studie über die Erhaltung

von Fahrbahnbefestigungen aus

Asphalt durch Asphaltverstärkung

37


Veranstaltungen

Vortragsreihe Straßenbautechnik

Institut für Straßenbau und Straßenerhaltung

STRASSENBAUTECHNISCHES SEMINAR

Im Rahmen der Lehrveranstaltung „Straßenbautechnisches

Seminar“ werden von anerkannten

Fachleuten spezielle Themen der

Straßenbautechnik besprochen. Ausgehend

von der Behandlung der Spezialthemen wird

auch im notwendigen Ausmaß auf die fachlichen

Grundlagen eingegangen, um so allen

speziell Interessierten eine fundierte Information

über neue Entwicklungen in der Straßenbautechnik

zu vermitteln. Neben dem einleitenden

Referat ist jeweils ausreichend Zeit

für Anfragen und Diskussionen vorgesehen.

Diese Lehrveranstaltung ist sowohl für Studenten

als auch für Interessierte aus der Straßenbaupraxis

gedacht, die zu dieser Veranstaltungsreihe

besonders herzlich eingeladen

sind.

o.Univ. Prof. Dipl. Ing. Dr. J. Litzka

Institutsvorstand

Für das Wintersemester 2001/2002 sind noch

folgende Termine vorgesehen:

10.01.2002

BLAB, KIRCHKNOPF

Achslast- und Verkehrsdatenerfassung an

der Westumfahrung Tulln

Ein Langzeitversuch in Kooperation von

Verwaltung, Industrie und Forschung

17.01.2002

FUCHS

Tragfähigkeitsmessung mit dem Falling

Weight Deflectometer

Ergebnisse der COST-Aktion 336

24.01.2002

HERRY

Deckt der Verkehr seine Kosten

Wegekostenrechnung Österreich 2001

Beginn: 17.00 h (pünktlich)

Ende: ca. 19.00 h

Ort: TU Wien,

1040 Wien, Gusshausstraße 27–29,

Hörsaal IX (Erdgeschoss)

38


Veranstaltungen

Veranstaltungen der GESTRATA

28. GESTRATA – Bauseminar 2002

Montag, 21. Jänner 2002 - Feldkirch

Dienstag, 22. Jänner 2002 - Innsbruck

Mittwoch, 23. Jänner 2002 - Salzburg

Donnerstag, 24. Jänner 2002 - Linz

Freitag, 25. Jänner 2002 - St.Pölten

Montag, 28. Jänner 2002 - Wien

Dienstag, 29. Jänner 2002 - Eisenstadt

Mittwoch, 30. Jänner 2002 - Graz

Donnerstag, 31. Jänner 2002 - Velden

GESTRATA – Kurse

für Asphaltstraßenbauer 2002

Grundkurse:

04.02. bis 08.02.2002 - Traun

11.02. bis 15.02.2002 - Wien

18.02. bis 22.02.2002 - Stockerau

25.02. bis 01.03.2002 - Wien

Fortbildungskurse:

Erzeugung von Asphalt

28.01. bis 30.01.2002 - Linz

Einbau und Verdichtung von Asphalt

18.02. bis 20.02.2002 - Wien

25.02. bis 27.02.2002 - Wien

04.03. bis 06.03.2002 - Traun

RVS

05.02. bis 06.02.2002 - Linz

06.03. bis 07.03.2002 - Wien

Bitumen

26.02. bis 01.03.2002 - Schwechat

52. GESTRATA – Vollversammlung

Die 52. Vollversammlung der GESTRATA wird

am Donnerstag, 25. April 2002 stattfinden.

Sonstige Veranstaltungen

10. bis 13. März 2002

BERLIN, 5 th ISSA Welt-Kongress

Auskünfte:

e-Mail: office@issa2002.com

Tel.: +49 30 6831 22566, Fax.: +49 30 6831 2346

4. bis 5. April 2002

GRAZ, 17. Christian Veder Kolloquium

„Injektionen in Boden und Fels“,

Auskünfte:

e-Mail: schweiger@ibg.tu-graz.ac.at

Tel.: +43 316 873-6234, Fax.: +43 316 873-6232

17. bis 22. August 2002

KOPENHAGEN,

9 th International Conference on

Asphalt Pavements

Auskünfte:

e-Mail: isap2002@discongress.com

Tel.: +45 4492 4492, Fax.: +45 4492 5050

14. bis 16. April 2003

ZÜRICH,

6 th International RILEM Symposium on

Performance Testing and Evalution of

Bituminous Materials

Auskünfte:

EMPA-Swiss Federal Laboratories

for Materials Testing and Research,

CH-8600 Dübendorf, Überlandstrasse 129

e-Mail: ptebm@empa.ch

Bitumenemulsionen

26.02. bis 27.02.2002 - Braunau

39


Personalia

Wir gratulieren

Herrn Dipl.-Ing. Walter ADLASSNIG

zum 78. Geburtstag

Herrn Ing. Siegfried RAUTER

zum 78. Geburtstag

Herrn Dipl.-Ing. Herbert KAINBACHER

zum 77. Geburtstag

Herrn Dipl.-Ing. Julius Peter FRÄNZL,

ehemaliges Vorstandsmitglied der

GESTRATA, zum 76. Geburtstag

Beitritte

Persönliche Mitglieder:

Herr Peter GAISCH, Wundschuh

Herr Dipl.-Ing. Andreas KÄPPL, Krems-Stein

Herr Dipl.-Ing. Dr. Peter PREINDL, Wien

Herr HR Dipl.-Ing. Norbert STEINBACHER, Linz

Herrn Erich KRENN,

ehemaliges Vorstandsmitglied der

GESTRATA, zum 76. Geburtstag

Herrn Ing. Oswald NEMEC,

ehemaliges Vorstandsmitglied der

GESTRATA, zum 74. Geburtstag

Herrn Georg EBINGER zum 70. Geburtstag

Herrn Dipl.-Ing. Heinz ESPERNBERGER

zum 65. Geburtstag

Herrn Dipl.-Ing. Dr.

Manutschehr KHAZAI-MOGHADAM

zum 65. Geburtstag

Herrn Dipl.-Ing. Hans G. STOKLASEK

zum 65. Geburtstag

Herrn Claus J. DAMERAU

zum 60. Geburtstag

Herrn OBR.Dipl.-Ing. Harald GORIUPP

zum 60. Geburtstag

Herrn Fritz HÄUSLER zum 60. Geburtstag

Herrn HR.Dipl.-Ing. Manhard HÜTTENEGGER

zum 60. Geburtstag

Herrn Prok. Mag. Alfred REINGRUBER

zum 60. Geburtstag

Herrn Josef BESTA zum 55. Geburtstag

Herrn Dipl.Ing. Dimitrios KARABELAS

zum 50. Geburtstag

Die Programme zu unseren Veranstaltungen

können Sie jederzeit von unserer Homepage

unter der Adresse http://www.asphalt.or.at

abrufen. Weiters weisen wir Sie auf die zusätzliche

Möglichkeit der Kontaktaufnahme mit uns unter

der e-mail-Adresse: gestrata@utanet.at hin.

Sollten Sie diese Ausgabe unseres Journals nur

zufällig in die Hände bekommen haben,

bieten wir Ihnen gerne die Möglichkeit einer

persönlichen Mitgliedschaft zu einem Jahresbeitrag

von € 35,–/ATS 481,61 an.

Sie erhalten dann unser GESTRATA-Journal sowie

Einladungen zu sämtlichen Veranstaltungen an die

von Ihnen bekannt gegebene Adresse.

Wir würden uns ganz besonders über IHREN Anruf

oder IHR E-Mail freuen und Sie gerne im großen

Kreis der GESTRATA-Mitglieder begrüßen.

40


Ordentliche Mitglieder:

AG FÜR BAUWESEN NfKG*, Wien

ALLGEM. STRASSENBAU AG*, Wien

ALPINE BaugesmbH, Wals

ASPHALT-BAU Oeynhausen GesmbH, Oeynhausen

BHG-Bitumen Handels GmbH+CoKG, Innsbruck

BP AUSTRIA AG, Wien

DIPL. ING. BRANDSTETTER & Co., Wien

COLAS GesmbH, Gratkorn

ESSO AUSTRIA AG, Wien

FM TEAM BAU GmbH, Enns

GRANIT GesmbH, Graz

HABAU Hoch- u. TiefbaugesmbH, Perg

HELD & FRANCKE BaugesmbH, Linz

HILTI & JEHLE GmbH*, Feldkirch

HOFMANN KG, Attnang-Puchheim

ILBAU GesmbH*, Spittal/Drau

KERN Ing. Josef, Graz

KLÖCHER BaugmbH, Klöch

KOSTMANN BaugmbH, St. Andrä i. Lav.

KRENN GesmbH*, Innsbruck

LANG & MENHOFER BaugesmbH+CoKG, Wr. Neustadt

LEITHÄUSL KG, Wien

LEYRER & GRAF BaugesmbH, Gmünd

LIESEN Prod.- u. HandelgesmbH, Lannach

MANDLBAUER BaugmbH, Bad Gleichenberg

MAYREDER BaugesmbH*, Linz

MARKO GesmbH & Co.KG, Weiz

MIGU ASPHALT BaugesmbH, Lustenau

OMV AG, Wien

PITTEL & BRAUSEWETTER GmbH, Wien

POSSEHL SpezialbaugesmbH, Griffen

PRONTO OIL MineralhandelsgesmbH, Villach

RIEDER ASPHALT BaugesmbH, Ried i. Zillertal

SHELL AUSTRIA AG*, Wien

STRABAG ÖSTERREICH GmbH, Linz

STUAG BAU GesmbH*, Wien

SÜDWESTBAU GesmbH, Leibnitz

SWIETELSKY BaugesmbH*, Linz

Techn. Büro SEPP STEHRER GmbH, Graz

TEERAG ASDAG AG*, Wien

TRAUNFELLNER BaugesmbH, Scheibbs

UNIVERSALE BAU AG*, Wien

VIALIT ASPHALT GesmbH & Co. KG, Braunau

VILLAS AUSTRIA Ges.m.b.H., Fürnitz

WHT-Kanal- u. Straßenbau

GesmbH & Co. KG, Perg

WURZ Karl GesmbH, Gmünd

ZWETTLER BaugesmbH, Steyr

Außerordentliche Mitglieder:

AMMANN Maschinenfabrik AG, Schweiz

AMT FÜR GEOLOGIE u. BAUSTOFFPRÜFUNG

BOZEN, Südtirol

BAUKONTOR GAADEN GesmbH, Gaaden

BENNINGHOVEN GesmbH, Pfaffstätten

BOMAG, Wien

C F F-Cellulose Füllstoff Fabrik, BRD

DENSO Chemie GesmbH, Ebergassing

DIABASWERK SAALFELDEN GesmbH, Saalfelden

HARTSTEINWERK KITZBÜHEL GmbH

HARTSTEINWERK LOJA – Schotter- u. Betonwerk

Karl Schwarzl GmbH, Persenbeug

HENGL Schotter-Asphalt-Recycling GmbH, Limberg

HOLLITZER Baustoffwerke Betriebs AG,

Bad Deutsch Altenburg

LISAG-Linzer Schlackenaufbereitungs- u. VertriebsgmbH, Linz

NIEVELT LABOR GmbH, Stockerau

ORENSTEIN + KOPPEL GmbH, Wien

POLYFELT GesmbH, Linz

READYMIX - KIES UNION AG, Wr. Neustadt

SVEDALA Austria GmbH, Wien

Carl Ungewitter TRINIDAD LAKE ASPHALT GesmbH & Co.

KG, BRD

WELSER KIESWERKE Dr. TREUL & Co., Gunskirchen

WIRTGEN GesmbH, Baden

* Gründungsmitglied der GESTRATA

GESTRATA

JOURNAL

Eigentümer, Herausgeber und Verleger: GESTRATA

Für den Inhalt verantwortlich: GESTRATA

Alle 1040 Wien, Karlsgasse 5,

Telefon: 01/504 15 61, Telefax: 01/504 15 62

Layout und Herstellung: S+R Werbeges.m.b.H.

Umschlaggestaltung: Helmut Steininger

Namentlich gekennzeichnete Artikel geben die Meinung

des Verfassers wieder. Nachdruck nur mit Genehmigung

der GESTRATA und unter Quellenangabe gestattet.

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