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Kleinflächige Straßenreparaturen – heiß und unbeliebt (Teil 2)

- kostengünstige Alternative Schlaglochsanierung mit kalt verarbeitbaren Reparaturmassen?

- Kaltmischgüter oder höherwertige Reparaturasphalte?

Im ersten Teil dieses Berichtes beschrieben wir zunächst die derzeit am Markt befindlichen 8 Produktarten und berichteten über den Versuch national wie europaweit eine Normung für diese Produkte zu erzielen. Zum einen erfolgte die im

Road ERA net
Pothole – Durable pothole repairs


Project Coordinator: Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
Project Partner:
a. Danish Road Directorate, Kopenhagen, Dänemark
b. Forum of European National Highway Research Laboratories (FEHRL)
das Forum der nationalen Schnellstraßenforschungslaboratorien in Europa – ist ein eingetragener internationaler Verein von mehr als 30 nationalen technischen Instituten und Forschungsinstituten in Europa. Vertreter aus außereuropäischen Ländern unterstützen FEHRL durch enge Verbindungen mit den Kapazitäten namhafter Forschungsinstitute auf globaler Ebene.
c. Transport Research Laboratory (TRL), Wokingham, England
d. University of Žilina, Žilina, Slowakei
e. University of Twente, Enschede, Niederlande
f.  Slovenian National Building and Civil Engineering Institute (ZAK), Koper, Slowenien

Vierzehn Kaltasphaltprodukte aus dem europäischen Markt wurden getestet. Hierbei wurden die Korngrößenverteilung, der Bindemittel-  und Hohlraumgehalt geprüft. Es wurde nach einer Vorauswahl bei Straßen- und Autobahnmeistereien und Kommunen jeweils ein Produkt aus jedem beteiligten Land getestet.

Die internationale ERA-Arbeitsgruppe unterteilte die Forderung nach Schlagloch Reparaturmaterialien in Grund- und Zusatzprodukte. Es wurde entschieden, dass nur die Prüfung auf die Grundvoraussetzung im Zusammenhang mit (Verarbeitbarkeit, indirekte Zugfestigkeit, Wasserbeständigkeit und Empfindlichkeit gegenüber Tau-Zyklen) im Rahmen Projektes durchgeführt werden.

Im ERA Projekt wurden drei Arten von Materialien (heiß Asphalte, kalte Asphalte und synthetische Bindemittelmischungen) getestet. Die heißen Asphalte (AC 11 und SA 8) wurden als Maßstab für den Vergleich mit kalten Asphalten und synthetischen-Bindemittelmaterialien gewählt.

  • Nur wenige der angebotenen kalten Asphaltprodukte haben mehr als eine Korngröße und kontinuierliche Korngrößenverteilung; ein oder zwei Korngrößen dominieren in den meisten der getesteten Kaltasphalte
  • Kaltasphalt-Produkte mit ungeeigneten Korngrößenabstufungen haben einen sehr hohen Luftporengehalt, der die Leistungsfähigkeit negativ beeinflussen kann
  • Keiner der angebotenen Kaltasphalte hatte einem Luftporengehalt von weniger als 10%
  • Einige der Kaltasphalte enthalten Bindemittel, die nach der Anwendung des Materials nicht hart werden; Die Mischungen bleiben weich, und sie haben wenig oder keinen Widerstand gegen Belastung (einige von ihnen zerfielen sogar spontan)
  • Die Intensität der Verdichtung von Kaltasphalt ist sehr entscheidend; niedrige Verdichtung verringern die Leistungsparameter und verkürzen die Haltbarkeit erheblich
  • Kaltasphalte unterscheiden sich im Hinblick auf die Kompatibilität; die Unterschiede zwischen den Verdichtungskurven zeigen, dass die Zusammensetzung (Sand, Körnung und Bindemittel) wichtiger als die Verdichtungstemperatur ist. (Im Temperaturbereich von +5°C und +20°C wurden keine signifikanten unterschieden festgestellt.)
  • Je nach Art der Kaltasphalt, beeinflussen die Temperaturbedingungen und die Härtungszeit direkt/indirekt die Zugfestigkeit
  • Die höchsten indirekten Zugfestigkeit Werte waren für die Verdichtung und Anlage Temperaturen von +20 °C und dem niedrigsten für 5 °C
  • Die Unterschiede in der Zugfestigkeit unter den Kaltasphalten kann hoch (doppelt oder mehr) sein und ist abhängig von den Temperaturbedingungen vor dem und nach der Anwendung; bessere Ergebnisse werden bei erhöhten Temperaturen 20 ° C während der Verdichtung und Härtung erziel
  • Die Aushärtezeit ist ein positiver Faktor, da sich die Werte der Zugfestigkeit im Laufe der Zeit erhöhen; der Betrag der Änderung ist auch Temperaturabhängig und kann sehr beträchtlich (bis zu 50 %) sein
  • Nur eines der getesteten Kalt Asphalte war Wasser resistent in allen getesteten Szenarien des Verdichtens und Konditionierung: die anderen waren wenig oder nicht resistent unter dem Einfluss von Wasser (Die Testproben waren weich oder zerfallen vor oder während der Prüfung)
  • Nur einer der getesteten Kaltasphalte erwies sich als beständig in den durchgeführten Frost-Tau-Zyklen; andere wiesen wenig oder gar keine Resistenz auf.

Das von der europäischen Union finanzierte Projekt wurde nicht weitergeführt, da man zum einen den zeitlichen Rahmen überschritten hätte und zum anderen weitere Finanzmittel notwendig gewesen wären.

Die deutsche BAST hat in einem weiteren nationalen Projekt einen Auftrag an die Bergische-Universität in Wuppertal gegeben. Man wollte hier ebenfalls bisher am Markt erhältliche Produkte auf der derzeit einzigen Schwerlastkreisbahn in Deutschland auf Haltbarkeit prüfen lassen.

Das Prüfergebnis, welches, soweit uns bekannt ist nur in Teilen veröffentlicht wurde, endete mit dem Hinweis:

Als Materialien mit besonders guter Haltbarkeit haben sich Heißasphalte erwiesen.

3. Untersuchungsergebnisse (Auszug)
Die Onlinebefragung lieferte die Erkenntnis, dass 94% der angefragten Baulastträger Kaltasphalt zur Sanierung von Schlaglöchern einsetzen.

Als Gründe für die Verwendung von Kaltasphalt werden vor allem

  • „Nachkommen der Verkehrssicherungspflicht“
  • „Schnelle Verfügbarkeit“
  • Witterungsunabhängigkeit beim Einbau“
    und
  • „Einbau in Eigenleistung möglich“

genannt.

Die Haltbarkeit von Kaltasphalten wird im Mittel mit 13 Monaten angegeben, vereinzelt wurden auch bis zu fünf Jahre genannt.


Erwartungsgemäß kommt dieses Material bevorzugt in der kalten Jahreszeit (auch bei Frost) zur Anwendung, mit einem Maximum zum Ende des Winters (März).

4. Folgerung für die Praxis
Mithilfe umfangreicher Versuchsreihen im Labor und im Großversuch wurden Materialien und Verfahren zur Sanierung von Schlaglöchern im Hinblick auf ihre Dauerhaftigkeit untersucht. Hierbei zeigte sich, dass eine große Anzahl in der Praxis verbreiteter Materialien und Verfahren keine zufriedenstellende Haltbarkeit aufweist. Als Materialien mit besonders guter Haltbarkeit haben sich Heißasphalte erwiesen, die jedoch nicht mit üblicherweise zur Verfügung stehenden Handwerkzeugen eingebaut werden können, sondern zusätzliches Equipment (z.B. Mikrowelle/Ofen mit Stromerzeuger oder Kocher) erfordern. Kaltasphalte wurden in Abhängigkeit der Produktbeschreibung des Herstellers in nicht -reaktive Kaltasphalte und reaktive Kaltasphalte unterschieden.
Hier zeigte sich die generelle Tendenz, dass reaktive Kaltasphalte haltbarer sind als nicht -reaktive. Jedoch ist deutlich zu betonen, dass es sowohl gut haltbare nicht reaktive Materialien gibt, als auch schlecht haltbare reaktive Materialien.Darüber hinaus wurden zwei Sonderasphalte untersucht, die weder zu den Kaltasphalten noch zu den Heißasphalten gehören. beide Materialien wiesen in den Versuchsreihen keine zufriedenstellende Haltbarkeit auf.

Im Ergebnis sollten aufgrund der Spurbildungsversuche im Labormaßstab und der Großversuche bevorzugt Heißasphalte zur Anwendung kommen, wobei sich jedoch die bereits erwähnten Nachteile bzgl. des Equipments zum Einbau ergeben.

Vor dem Hintergrund, dass bislang keine technischen Regelwerke wie technische Lieferbedingungen (TL) für Kaltasphalt existieren die teilweise ebenfalls gute, aber mitunter auch schlechte Haltbarkeiten gezeigt haben – sollte geprüft werden, ob und wie eine entsprechende Kategorisierung in Zukunft möglich ist, um einen sicheren und eindeutigen Aufschluss über die Haltbarkeit und Dauerhaftigkeit der Sanierungsmaterialen geben. Schließlich sind Kaltasphalte mit Preisen bis zu ca. 1.000 EUR pro Tonne als relativ teuer zu bewerten und dadurch resultierende Kosten zgl. Personalkosten zum Einbau für die Straßenerhaltung bzw. Straßensanierung in der Bundesrepublik Deutschland nicht unerheblich. Die Wirtschaftlichkeit leidet immer dann noch zusätzlich, wenn ein und dasselbe Schlagloch aufgrund der schlechten Haltbarkeit mehrfach saniert werden muss.

Da die Zusammensetzungen dieser Materialen sehr stark voneinander abweichen (Art und Anteil von Bindemittel und Gesteinskörnung), und darüber hinaus unbekannte Additive enthalten, sollte anstelle konkreter Einzelvorgaben eine performanceorientierte Bewertung der Haltbarkeit erwogen werden.

Damit liegt die Auswahl des richtigen Produktes, wieder bei den Straßenbauverantwortlichen der Bauhöfe und Straßenbauverwaltungen.

In der nächsten Ausgabe befassen wir uns dann mit konkreten Anwendungsfällen in Städten und Gemeinden sowie auf Autobahnen.

Text: Redaktion - Bauhof-online.de
Bild: Hersteller, fotolia - © Peter Atkins

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