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27.10.2014
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Innovative Bauweisen
- Licht und Schatten -
Erfahrungen bei aktuellen Bauvorhaben
Hermann LammenZentrallabor Oevermann
VSVI Veranstaltung Berlin15.10.2014
Sitz der Hauptverwaltung:
Zahl der Beschäftigten:
Unternehmensweiter Umsatz :
Geschäftsbereiche:
Zertifikate:
Hauptverwaltung MünsterHeijmans Oevermann GmbH
ca. 1.000
ca. 300 Mio. €
Oevermann Hochbau GmbHOevermann Verkehrswegebau GmbHCMG Gesellschaft für Baulogistik GmbH
QualitätsmanagementDIN EN ISO 9001
ArbeitsschutzOHSAS 18001
Präqualifikation Zertifizierung Bau
Heijmans Oevermann GmbH
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Standorte Hochbau
Standorte Verkehrswegebau
Standorte Oevermann
� Einleitung
� Neue Bauweisen und -verfahren aktueller Baumaßnahmen• LOA D• PMA• ZWOPA/OPA Verwindungsbereiche• OPA • SMA La
� Probefelder und erforderliche Prüfungen
� Zusammenfassung
Inhalt
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� Was sind bekannte Bauweisen und -verfahren?
• Bauweisen der ZTV Asphalt-StB 07/13, ZTV BEA-StB 09/13 (R1)− Gelten als Allgemein anerkannte Regeln der Technik
• In sich geschlossenes Regelwerk aus ZTV, TL, TP, VOB − Vertraglich ohne Ergänzungen anwendbar− Evtl. durch ARS ergänzt
• Beispiele: - Neubau: AC D auf AC B und AC T nach ZTV Asphalt- Bauliche Erhaltung: AC D auf Profilausgleich
Einleitung
� Was sind neue/innovative Bauweisen und -verfahren?
• Bauweisen nach den Veröffentlichungen der FGSV− Merkblätter, Empfehlungen (R2) – Stand von Wissenschaft und Technik− Veröffentlichungen (W1) – Stand des Wissens, in der FGSV
abgestimmt− Arbeitspapiere (W2) – Informations- und Arbeitshilfen
Auffassung eines einzelnen Gremiums− Vertraglich nicht ohne Ergänzungen anwendbar
• Beispiele: - Merkblatt Kompaktasphalt Bauweise Heiß auf Warm (M KA 2011)
- Gummimodifizierte Bindemittel (E GmBA)- Asphalteinlagen (AP 69/2)
Einleitung
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� Neue / innovative Bauweisen für Deckschichten?
− Innovativer Straßenbauverwaltungen− Innovativer Straßenbauverwaltungen in Zusammenarbeit mit Hochschulen− Innovativer Bauunternehmen
• Beispiele: - LOA D, SMA La (R2, August 2014)
- PMA (AP Entwurf 17.09.2014)
Einleitung
Einleitung
� Neue Verfahren bei Deckschichten:Häufig lärmmindernde Beläge• PMA Porous Mastix Asphalt • SMA La Splittmastixasphalt Lärmarm• LOA D Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
• PA Offenporige Beläge in besonderen Anwendungsfällen
� Mögliche Einteilung• Dicke, offenporige Deckschichten • Dünne, halboffene Deckschichten
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Einleitung
� Dicke, offenporige Deckschichten PA, ZWOPA• Untereinander zugängliche Hohlräume• Schallabsorbierend und wasserabführend• Anforderungen an fertige Schicht, z. B.
− Mindestverdichtungsgrad − Hohlraumgehaltsspanne
� Dünne, halboffene Deckschichten • Textur aus Plateau mit Schluchten• Reduzierung, z. B. der Reifengeräusche• Anforderungen an fertige Schicht, z. B.
− Gestaltungsfaktor der Oberfläche− Mindestverdichtungsgrad − Hohlraumgehaltsspanne
PA 8
PA 16
Abd.
Neue Bauweisen und -verfahren aktueller Baumaßnahmen
Aus der Sichtweise einer Einbaufirma
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LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
LOA D
2009 …
… 2013
LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
� Hinweise zur Umsetzung 13.12.2012• 2 bis 2,5 cm Dicke • Sinnvoll ab Geschwindigkeiten von > 30 km/h• Gesteinskörnung
− LeiStra 3: fG Fließkoeffizient ECS < 30 s, dann ∆ H 2 Vol.-%, höhere Dauerhaftigkeit
• Bindemittel− Thermoplastisch modifiziert 25/55-55 C− Elastomermodifiziert 25/55-55 A, 40/100-65 A− Viskositätsveränderte Bindemittel oder Zusätze als Einbauhilfe
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LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
� Hinweise zur Umsetzung 13.12.2012• Hochstandfester Binder AC 16 B-HSF• Unterlage mindestens 10°C
• Erhöhte Anlieferungstemperaturen• Bohle ohne Vibration, Walzen mit statisch hohen Linienlasten• Beschicker wenn möglich (!)• Handeinbau auf ein Minimum reduzieren• Ausblick:
LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
Bauvertrag Sommer 2012Innerstädtische Straße
2,5 cm LOA 5 D mit RmB R 35/70-555,5 cm AC 16 BS stetig gestuft RmB R 20/60-55
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LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
Bauvertrag Sommer 2012
Abweichungen zu Hinweisen RUB 13.12.2012• Gummimodifizierte Bitumen bei Bewährung• Bindemittelvolumen 1,5 % erhöht• Sand ECS < 30• Mischgut Hohlraumgehalt Vmin 3,0 Vol.-%• Mischgut Hohlraumgehalt Vmax 4,0 Vol.-%• MTD ist anzugeben • Fertige Schicht Hohlraumgehalt 3 – 6 Vol.-%
Einbau
LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
Geeignete Maßnahme?
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LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
2. Probefeld
2. Probefeld
LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
Bauausführung
Schlechtanteil 70 % Schlechtanteil 50 %
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LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
Winter 2012/2013, Alter ½ Jahr
LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
Winter 2012/2013, Alter ½ Jahr
?
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Frühzeitige Verdichtung
LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
Nach dem Einbau
Objekt aus 2009
Ausführungsproblem: Unter Verkehr
Schäden nach 2 Jahren
LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
Schäden nach 2 Jahren
Objekt aus 2009
Ferner: Durchschlagende Nähte
Mittlerweile Totalschaden
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LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
� Ausgabe März 2014− Auswertung von über 70 Literaturstellen− Belag wurde häufig aus Gründen des
Lärmschutzes innerorts eingebaut
Auszug - Einbau auf noch warmen Binder (?)- Hohlraumgehalt 5 bis 7 Vol.-% (?)
Auch: SMA La, OPA, Zwopa, PMA, DSH-V
LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
� Keine besondere Entwässerung
� Ebenheit der Unterlage 4 mm
� Binder evtl. nach H AL Bi
� Keine explizite Anforderung ECS
� Unterlage mindestens 8°C
� Richtwerte fertige Schicht
� Regional erfolgreich
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LOA D - Lärmoptimierte Asphaltdeckschicht
� Keine besondere Entwässerung
� Ebenheit der Unterlage 4 mm
� Binder evtl. nach H AL Bi
� Keine explizite Anforderung ECS
� Unterlage mindestens 8°C
� Richtwerte fertige Schicht
� Regional erfolgreich
Hinweise- Empfehlungen E LA D 2012 beachten -- Führt die neueste Optimierung zu einer höheren Dauerhaftigkeit?- Geeignete Objekte aussuchen - kein Handeinbau!- Wiederholung von Probefeldern mit entsprechender Zeit ermöglichen! - Randbedingungen der Schichtdicken bei der Bewertung betrachten!
PMA - Porous Mastix Asphalt
PMA
2009…
…2014
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� Weiterentwickelter Gussasphalt mit offenporiger Oberflächenstruktur • Entwurf AP PMA (Ziel: W2 ?)
� Zusammensetzung• niedrigviskoses Bindemittel, • Gesteinskörnung 2/5• Feinsand < 1 mm• Kalksteinfüller
� Der feinkörnige, bindemittelreiche Mörtel setzt sich in den Hohlräumen des Gerüstes der groben Gesteinskörnungen während des Einbauvorganges ab.
� Oberflächentextur wird durch die grobe Gesteinskörnung gebildet
� Einbautemperatur 180 bis 200°C
� Einbau i.d.R. mit Straßenfertiger
PMA - Porous Mastix Asphalt
PMA - Porous Mastix Asphalt
Porenverteilung
Oberfläche
Quelle: Jannicke
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PMA - Porous Mastix Asphalt
Baumaßnahme 2011
Arbeitsvorbereitung
PMA - Porous Mastix Asphalt
Probenahme Mischgut
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Nahtherstellung, Fugenausbildung
PMA - Porous Mastix Asphalt
Gleichmäßige Oberfläche
PMA - Porous Mastix Asphalt
Positive Einbaubeispiele
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PMA
Ansammlung und Absinken des Mörtels
ungeeignetes Mischgut/zu langer Transport/falsche Temperatur? 1. 2.
3. 4.
PMA - Porous Mastix Asphalt
Ansammlung und Absinken des Mörtels – ungeeignetes Mischgut/Transport/Temperatur ?
Abstreuen ?
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PMA - Porous Mastix Asphalt
Bindemittelanreicherungen/Porigkeit
Bachelorarbeit FH Münster Koettendorf
PMA - Porous Mastix Asphalt
Handeinbau
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PMA - Porous Mastix Asphalt
Wie geht es richtig?� Sorgfältigste Bauablaufplanung� Genaue Beobachtung und Dokumentation
des Einbaus � Fertiger
− Vibration aus, Tamper minimal− Kein Stillstand
� Kein Walzmaß
PMA - Porous Mastix Asphalt
Versuchsstecke 90.000 m²A 553 Brühl
EinbautechnikVerschiedene Beschicker, Einbaugeschwindigkeiten, Thermofahrzeug
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PMA - Porous Mastix Asphalt
Einbaudokumentationu.a. Videoaufzeichnung
PMA - Porous Mastix Asphalt
A 3 Lohmar 20133 Probefelder - Gussasphaltkocher - mod. MPK20 - Probe körper WSV - Füller ?
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PMA - Porous Mastix Asphalt
A 3 Lohmar 2013
Lärmminderung identisch
Diskussionsbedarf
PMA - Porous Mastix Asphalt
� …
� Probenahme für Mischgutzusammensetzung
� Probenahme für Mischgutzusammensetzung fertiger Schicht
� Qualitätssicherung beim Einbau (Temperatur, Kerne etc.)
� Verantwortlichkeiten Lieferant/Einbauer
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ZWOPA – u. a. Verwindungsbereich
Zwopa
2006…
… 2013
ZWOPA - Rückblick2006
ZWOPA Heiß auf Kalt
250.000 m²
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ZWOPA - Rückblick
Fertige r 1 Fertige r 2
1 2 3 4
5 6 7 8
3 2 2 2
.
.
.
.
2 2 2 3
E in fahrt
Anzah l der Ü bergän geStatis che V erd ich tung , ge ringer Hundegang5 km /hW alz feld länge zunächs t ca. 30 m
A usfahrt
Untere SchichtWalzschema
ZWOPA - Rückblick
Fertiger 1 Fertiger 2
1 2 3 4
5 6 7 8
8 7.
.
.
Einfahrt
Anzahl der ÜbergängeStatische Verdich tung, ger inger Hundegang5 km/hW alzfeldlänge zunächst ca. 60 m
Ausfahrt
Obere SchichtWalzschema
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ZWOPA - Verwindungsbereich
Bachelorarbeit FH Münster Ruthenstroth
A 43 Marl
ZWOPA - Verwindungsbereich
Konstruktion
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ZWOPA - Verwindungsbereich
Abdichtungsebene MA
Abstreuung ?
Untere Schicht
ZWOPA – Verwindungsbereich
Obere Schicht Anschluss an Rinne
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ZWOPA – Verwindungsbereiche A 43
36 Sekunden
Funktionstest
ZWOPA – Verwindungsbereiche A 43
Ungünstige Randbedingungen
Brücken-tafel
Hat der Planer auch über den Einbau nachgedacht?
?
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ZWOPA – Verwindungsbereiche
ZWOPA – Verwindungsbereiche
Tendenziell negative Erfahrungen zur
Dauerhaftigkeit bis zum Totalschaden
bei häufigem Winterräumdienst
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� PA-Mischgut• Schwierige Herstellung in
Kleinmengen
� PA-Einbau• In Kleinflächen besonders
anspruchsvoll
� PA-Beläge• Besonders anfällig gegen
mechanische Beschädigungen• Besonders anfällig in
Kurvenbereichen• Besonders anfällig hinter
Unebenheiten (Erhaltung)• Erneuerung besonders kritisch
ZWOPA – Verwindungsbereich
� Merkblatt M OPA 2013• Chancen und Risiken
OPA -
� PA-Mischgut• Schwierige Herstellung in
Kleinmengen
� PA-Einbau• In Kleinflächen besonders
anspruchsvoll
� PA-Beläge• Besonders anfällig gegen
mechanische Beschädigungen• Besonders anfällig in
Kurvenbereichen• Besonders anfällig hinter
Unebenheiten (Erhaltung)• Erneuerung besonders kritisch
ZWOPA – Verwindungsbereich
� Merkblatt M OPA 2013• Chancen und Risiken
OPA -
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SMA La
SMA La
2010…
…2012
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SMA LaSMA La
Ablaufplan Probefeld
SMA La
Verschiedene Walzschemen
SMA-Walz-
schema
OPAWalz-
schema
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SMA La
Planung und Ausführung des Probefeldes
SMA LaBeobachtung beim Einbau
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SMA La
Beobachtung beim Einbau
SMA La
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
0 2 4 6 8 10 12
Hohlraumgehalt fertige Schicht
SMA-Schema
OPA-Schema
Linear (SMA-Schema)
Linear (OPA-Schema)
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SMA La
Einbau anspruchsvoll
PrüfungenPrüfungen nach ZTV Asphalt bekannte Bauweisen � 4 Mischgutteilproben je Entnahmestelle
• Kontrollprüfung• Rückstellprobe• Einbauer• Lieferant
� 2 Teilproben Bohrkerne (2 bis 4 Kerne)• Kontrollprüfung• Einbauer
� ZTV Asphalt -StB
Mischguteimer Bohrkern
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Prüfungen Prüfungen bei unbekannten Bauweisen
� bis zum 3. LKW ändert sich häufig die Temperatur
� die Prüfgrundsätze bleiben erhalten� aber andere Probeköperhöhen,
Begrenzungsflächen � je Walzübergangszahl mind. 2 Kerne � Wiederholung im Probefeld � Mischgutuntersuchungen� …
� 2 Wochen Bearbeitungszeit
� 10.000 bis 20.000 €
Mischguteimer Bohrkern
Schichtdickenbewertung
� Bekannte Bauweisen – geregelte Vorgehensweisen• aber Hintergründe nicht allen (Planer – Ausschreiber – Lieferant - Einbauer – Laboren… ) bekannt
� Vielzahl neuer Bauweisen – häufig lärmmindernd • LOA D, PMA, SMA La, OPA Verwindungsbereich , OPA …• Mischgutlieferant
− Problematik der Erstprüfung− aber bekannte Baustoffe, Laborversuche
• Einbauer− kaum Laborerprobung möglich− Probefelder – viel Erfahrung erforderlich− Walzmaße - Schichtstärken
• Vergleichbarkeit der Prüfergebnisse nicht immer geben− Wiederhol- und Vergleichbarkeit
• Planer berücksichtigt gelegentlich nicht die Einbaubarkeit• Hohe Risikoverlagerung an die AN
� Innovationen werden begrüßt
� Partnerschaftlicher Umgang – Fachkompetenz auf allen Seiten erforderlich
Zusammenfassung
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Heijmans Oevermann GmbH
Robert-Bosch-Straße 7 – 948153 MünsterFon +49 251 7601-0Fax +49 251 7601-345
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