VSVI-Hessen Asphaltstraßenbau

1. VSVI-Hessen Asphaltstraßenbau „Umweltfreundliche Befestigungen aus Wasserdurchlässigem und Offenporigem Asphalt“ Dr.-Ing. Viktor Root Friedberg, 21.01.2009

2. Offene Asphalte – Ein (Wunder)mittel zur Bekämpfung von Flächenversiegelung und Verkehrslärm VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 2

3. Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau und Asphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise Inhaltsübersicht VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 3

4. Was ist ein WDA? Ziel: Flächenentsiegelung! Wasserdurchlässige Asphalte WDA sind zum Bau von wasserdurchlässigen Verkehrsflächen vorgesehen! • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • AufbauAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise Wirkungsweise von WDA: Versickerung von Oberflächenwasser durch den Asphaltaufbau! VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 4

5. Anwendung von WDA Verkehrsflächen mit geringer Verkehrsbelastung Im kommunalen Bereich: • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise • Wohnsammelstraßen • Anliegerstraßen mit Park- und Stellplätzen • Rad- und Gehwege • öffentliche Plätze Im privatem Bereich: • Hofflächen • Parkierungsfläche VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 5

6. Was ist ein OPA? Offenporige Asphalte werden als aktive Lärmschutzmaßnahme auf schnell befahrenen Straßen eingesetzt. • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise Wirkungsweise von PA: • Reduzierung der Schallabstrahlung infolge geringerer Schwingung durch feinraue Fahrbahnoberfläche • Schallabsorbtion durch offenporige Fahrbahnoberfläche Ziel: Lärmminderung! VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 6

7. Vorteile und Erwartungen • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 7

8. Bekannte Probleme bei WDA und PA • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise • Verkürzte bautechnische Nutzungsdauer durch vorzeitige Bindemittelalterung • Verminderung der wasserdurchlässigen und akustischen Wirksamkeit durch Verschmutzung • Anfälligkeit gegen Schubbeanspruchungen an der Fahrbahnoberfläche • Höherer Aufwand bei Winterdienst, Instandsetzungs- und Erneuerungsmaßnahmen • Kein Rückhaltevermögen gegen Eindringen von Schadstoffen (z.B. auslaufender Kraftstoff bei Unfällen) VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 8

9. Zusammenstellung wichtiger Regelwerke und Wissensdokumente • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise Merkblatt für wasserdurchlässige Befestigungen von Verkehrs-flächen 1998 (in Überarbeitung) Technische Lieferbedingungen für Asphaltmischgut…TL Asphalt-StB 07 Hinweise für Asphaltschichten aus Wasserdurchlässigem Asphalt H WDAEntwurf 2009 Merkblatt Asphaltdeckschichten aus Offenporigem AsphaltM OPA Entwurf 2009 Richtlinie für den Lärmschutz an StraßenRLS-90 Offene Asphalte, Teil I:Wasserdurchlässiger AsphaltDAV-Leitfaden 2007 VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 9

10. Aufbau von Asphaltbefestigungen aus WDA • Quelle: H WDA, Entwurf 2009 • WDA: • Ein- oder zweischichtige Bauweise für Bauklassen IV bis VI • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 10

11. Aufbau von Asphaltbefestigungen aus PA • PA 8  DStrO -5 dB(A) • PA 11  DStrO -4 dB(A) • Art und Dicke einer ADS aus PA sind abhängig vom:  Korrekturwert DStrO  LKW-Anteil  zul. Höchstgeschwindigkeit • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise • Quelle: M OPA, Entwurf 2009 VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 11

12. Aufbau von Asphaltbefestigungen aus PA • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise • Quelle: M OPA, Entwurf 2009 VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 12

13. Wichtige Gebrauchseigenschaften • Mit dem Prinzip der Ausfallkörnung lassen sich folgende wichtige Gebrauchseigenschaften optimieren: • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise • Wasserdurchlässigkeit • Lärmminderung der Rollgeräusche • Standfestigkeit • Hohlraumreiche Materialstruktur mit aufgeschlossenen Poren • Korngrößenverteilung • Kornform • Art und Menge des Bindemittels VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 13

14. Gesteinskörnungsgemisch • Die Anforderungen an die Baustoffe/Baustoffgemische für PA sind in den TL Asphalt-StB 07 beschriebenCE-Zeichen! • WDA keinCE-Zeichen! Hier sind Hinweise H WDA 2009 zu beachten! • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 14

15. Asphaltmischgut im Vergleich • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 15

16. Anforderungen an die Gesteinskörnungen • Folgende Hinweise sind zusätzlich zu beachten! WDA und PA: • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise • Affinität zu Bindemittel • Frost-Tausalz-Beständigkeit • Kantenfestigkeit (SZ18/LA20) • Reduziertes Unterkorn • Im Regelfall Kalksteinfüller zu verwenden PA: • Kornformkennzahl (SI) max. 8 • Als grobe Gesteinskörnung nur dem jeweiligen Größtkorn entsprechende Lieferkörnung verwenden • Keine PSV-Anforderungen für Gesteinskörnungen der unteren Schicht aus PA VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 16

17. Anforderungen an die Bindemittel • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise Bei nachgewiesener Eignung können auch andere Bindemittel verwendet werden. Hier darf das Asphaltmischgut jedoch keine CE-Kennzeichnung tragen! VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 17

18. Anforderungen an den Hohlraumgehalt • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 18

19. Asphaltmischgutherstellung • Vorsicht mit der Temperatur der Gesteinskörnungen, wegen der nicht (gering) vorhandenen feinen Gesteinskörnung • Temperatur des Asphaltmischgutes zwischen 140 und 170 °C • Gesamte Asphaltmischzeit sollte 50 Sekunden nicht unterschreiten • Die Asphaltmischgutproduktion sollte möglichst nicht durch die Herstellung anderer Asphaltmischgutarten unterbrochen werden • Möglichst kurze Entfernungen zur Einbaustelle • Asphaltmischguttransport nur in abgedeckten oder geschlossenen Fahrzeugen • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 19

20. Einbau und Verdichtung (1) • Allgemeine Regelungen an die Ausführung der ZTV Asphalt-StB 07 beachten • Alle Erd- und Entwässerungsarbeiten sowie Ausstattungsarbeiten vor dem Asphalteinbau beenden • Bei einschichtigen Asphaltdeckschichten aus PA keine Fugen • Maschineller Einbau in voller Breite, ohne Längsnaht gestaffelter Fertigereinsatz („heiß an heiß“) • Quernähte anwärmen aber nicht anspritzen oder anstreichen • Verdichtung nur mit Glattmantelwalzen ohne Vibration • Hohe Walzenanzahl (schnelle Abkühlung und hoher Wasserbedarf) • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 20

21. Einbau und Verdichtung (2) • Einbau von Asphaltdeckschichten aus PA nur auf einer abgedichteten Unterlage  Haltbarkeit der darunter liegenden Asphaltschichten • Als Abdichtung kann eine bitumenhaltige Bindemittelschicht oder eine Gussasphaltschicht verwendet werden • Zum Abdichten der Unterlage ist i.d.R. dasselbe Bindemittel wie in der Asphaltdeckschicht aus PA zu verwenden • Offene Asphalte reagieren auf Fehler und Nachlässigkeiten beim Einbau wesentlich empfindlicher als die konventionellen Asphalte • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 21

22. Anforderungen und Prüfungen (WDA) • Erstprüfungen sind entsprechend den TL Asphalt-StB 07 durchzuführen • Bei WDA D L entspricht der Umfang der Prüfungen demjenigen von PA • Durch Einhaltung der geforderten Mindesthohlraumgehalte wird beim WDA eine ausreichende Wasserdurchlässigkeit gesichert • Bei Unterschreitung der Mindesthohlraumgehalte ist die Wasserdurchlässigkeit gemäß TP A-StB, Teil 19 zu prüfen • Bei der Erstellung des Eignungsnachweises ist es zweckmäßig weitere Prüfungen wie z.B. Widerstand gegen Schubbeanspruchung an der Oberfläche durchzuführen • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 22

23. Anforderungen und Prüfungen (PA) • Erstprüfungen sind entsprechend den TL Asphalt-StB 07 durchzuführen • Für Grenzwerte und Toleranzen gelten ZTV Asphalt-StB 07 • Bei der Erstellung des Eignungsnachweises sind folgende weitere Untersuchungen zweckmäßig : • Veränderung des Hohlraumgehaltes am MPK unter Variation der Verdichtungsschläge • Kornverlust gemäß TP A-StB, Teil 17 (PA 8 und PA 11) • Adsorbtionsgrad gemäß ISO 10534, Teil 2 an BK • Strömungswiderstand gemäß DIN EN 29053 an BK • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 23

24. Bauliche Erhaltung • Bei der Planung und Durchführung der Maßnahmen sollten die ZTV BEA-StB und Hinweise des M OPA (Entw. 09) beachtet werden • Schadstellen in den Deckschichten aus Offenen Asphalten sollten möglichst sofort nach Feststellung repariert werden • Keine senkrechte Anordnung von Kanten der zu bearbeitenden Flächen zur Fließrichtung des Wassers (PA) • Bei kleinen Schadstellen sollten Reaktionsharzmörtel oder Reparaturmörtel verwendet werden • Für größere Schadstellenbereiche kann Asphaltdeckschicht- Mischgut eingesetzt werden • Der Ersatz von Asphaltdeckschichten aus PA sollte in voller Breite und einschließlich Abdichtung erfolgen • Nach Durchführung der Reparaturarbeiten bei größeren Flächen sind die Gebrauchseigenschaften wie Wasserdurchlässigkeit (WDA) und schaltechnische Wirkung (PA) zu prüfen • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 24

25. Betriebliche Erhaltung • Vermeidung von Verschmutzungen • Kurzfristige Verschmutzungsbeseitigung • Kein Baustellenverkehr • Längsriefen infolge von schadhaften Reifen sollten zunächst auf weiteren Kornausbruch beobachtet werden • Schnelle Abkühlung und langsame Erwärmung durch offenporiges Materialgefüge, daher den Winterdienst mit erhöhter Sorgfalt durchführen • Als Streumaterial nur Tausalz verwenden • Gelöstes Tausalz steht nicht als Taumittelreserve auf der Fahrbahnoberfläche zur Verfügung • Regelmäßige Reinigung mit geeigneter Druckspül-Saugeinrichtung • Tierkadaver möglichst unverzüglich zu entfernen • Allgemeine Grundlagen • Regelwerke • Aufbau undAsphaltsorten • Baustoffe und Baustoffgemische • Hinweise zur Prüfung und Ausführung • Bauliche und betriebliche Hinweise VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 25

26. Nicht nur sondern auch ökologisch ! VSVI-Hessen Umweltfreundliche Befestigungen aus wasserdurchlässigem und offenporigem AsphaltDr.-Ing. Viktor Root Folie 26