Technologien im Überblick

Auf dieser Seite möchten wir Ihnen die Erhaltungstechnologien rund um Asphalt und Bitumen näher vorstellen. Für die Erhaltung von Verkehrsflächenbefestigungen gilt eine Begriffssystematik, die im Wesentlichen zwischen Instandsetzung und Instandhaltung unterscheidet.

INSTANDSETZUNG: Bauliche Maßnahmen zur Substanzerhaltung oder zur Verbesserung von Oberflächeneigenschaften von Verkehrsflächenbefestigungen, die auf zusammenhängenden Flächen in der Regel in Fahrstreifenbreite bis zu einer Dicke von 4 cm ausgeführt werden. Hierzu zählen die Bauverfahren Oberflächenbehandlungen, Aufbringen dünner Asphaltdeckschichten DSK und andere.

INSTANDHALTUNG: Bauliche Maßnahmen kleineren Umfangs zur Substanzerhaltung von Verkehrsflächenbefestigungen, die mit geringem Aufwand in der Regel sofort nach dem Auftreten eines örtlich begrenzten Schadens von Hand oder maschinell ausgeführt werden. Hierzu zählen die Bauverfahren wie z. B. das Verfüllen von Schlaglöchern oder einzelner Risse,  Oberflächenbehandlungen einzelner Schadstellen, Verguss offener Fugen und Abfräsen von Verformungen in kleineren Bereichen.

Oberflächenbehandlungen

Die Oberflächenbehandlung (kurz OB) ist eine Maßnahme zur Instandsetzung von Straßen gemäß Regelwerk ZTV BEA-StB. Dabei wird auf die Oberfläche einer bestehenden Straße eine dünne Beschichtung aufgebracht. Sie ist gekennzeichnet durch das Anspritzen einer Unterlage mit einem bitumenhaltigen Bindemittel und dem anschließenden Abstreuen mit einer Gesteinskörnung. Dieses Aufbringen kann mehrfach erfolgen. Die Aufgaben der Oberflächenbehandlung sind vorrangig:

Verschleißschutz der Asphaltdeckschicht, das Abdichten der Unterlage, die Verbesserung der Griffigkeit, die Reduzierung der Sprühfahnenbildung und Aquaplaninggefahr, die Verbesserung der Sichtbedingungen bei Dunkelheit und die Gestaltung repräsentativer Flächen.

Wesentliche Vorteile der Oberflächenbehandlung sind 

  • sehr geringe Schichtdicken
  • nur kurzzeitige Verkehrsbehinderungen bei der Herstellung 
  • dadurch hohe Tagesleistungen
  • deutliche Erhöhung der Lebensdauer von Asphaltflächen 
  • bei relativ geringen Kosten
  • Reduzierung der Deckenerwärmung durch Reflexionsverhalten

Typen der Oberflächenbehandlung für den Straßenerhalt:

  • Bauart OB mit einfacher Abstreuung (OB-eA)
  • Bauart OB mit doppelter Abstreuung (OB-dA)
  • Bauart Doppelte OB (OB-dO)
  • Bauart OB mit vorgelegter Abstreuung (OB-vA)
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Dünne Asphaltschicht in Kaltbauweise DSK

Eine wirtschaftliche Lösung zur Instandsetzung von Verkehrsflächen.

Asphaltmischgut für DSK unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von konventionellem Asphalt. Es ist wirtschaftlicher, umweltfreundlicher und sicherer als etwa Heißasphalt und bietet die gleiche Langlebigkeit.

Dieses wegweisende Ergebnis beruht auf der jahrzehntelangen Forschung von Unternehmen, die die Kaltbauweise in allen Details seit ihrer ersten Verwendung weiterentwickelt und perfektioniert haben. DSK entspricht heute höchsten Qualitätsstandards.

Asphaltmischgut für DSK – Nutzen und Vorteile:

  1. Wirtschaftlichkeit
  2. Umweltfreundlichkeit
  3. Sicherheit
  4. Flexibilität
  5. Lärmminderung

Effizienter DSK Einbau mit nur einer mobilen Einheit

Für die Verwendung von Asphaltmischgut für DSK sprechen vor allem der geringe Primärenergiebedarf und die sich daraus ergebenden Vorteile in der Wirtschaftlichkeit. Durch die DSK Dünnschichttechnologie sinkt der Rohstoffbedarf um bis zu 50 Prozent – bei Erfüllung aller, auch für den konventionellen Asphalt geltenden Gütekriterien. Das Asphaltmischwerk und der Asphaltfertiger sind in eine mobile Produktionseinheit integriert. Dieses innovative Verfahren erspart das Erhitzen im Produktionsprozess, das bei der konventionellen Asphaltherstellung unverzichtbar ist. Somit vermeidet das vollintegrierte Produktions- und Einbauverfahren aufwendige Zwischentransporte.

Zum DSK Einbau werden weder externe Fertiger noch Walze benötigt. Die Technologie macht es zudem möglich, dass die Straße bereits nach 20 Minuten wieder für den Verkehr freigegeben werden kann. Verkehrsstillstands- und Sperrzeiten werden somit auf ein Minimum beschränkt. Im Fazit bedeutet dies eine Ersparnis an Zeit, Aufwand, Ressourcen, Energie und Kosten bei höchster Qualität der Bauprojekte.

Die Vorteile im Vergleich zu konventionellen Verfahren:

  • Ressourcenschonung durch optimierten Materialbedarf
  • geringere Herstellungskosten
  • Energieeinsparung, da kein Erhitzen des Materials erforderlich
  • niedrige Emissionen bei der Produktion
  • effizienter Einbau als kontinuierlich fortschreitende Baustelle
  • deutliche Reduzierung von Nebenarbeiten
  • schnelle Verkehrsfreigabe

Unsere Umwelt mag DSK

Wo konventioneller Asphalt verbaut wird, entsteht eine hohe Umweltbelastung. Zunächst werden die Rohstoffe, unter anderem Gestein und Bitumen, zu einem stationären Asphaltmischwerk transportiert und dort aufwändig erhitzt.

Anschließend übernehmen LKW den Transport zur Einbaustelle. Auch hier werden mehrere Maschinen benötigt, um das Mischgut einzubauen und zu verdichten.

Bei der Verwendung von Asphaltmischgut für DSK werden die Treibhausgasemissionen um ein Vielfaches reduziert. Durch den geringeren Rohstoffbedarf, den Wegfall der Mischgutherstellung im stationären Mischwerk und zahlreicher Zwischentransporte überzeugt das Verfahren mit einer bis zu 75 Prozent besseren CO2-Bilanz in Herstellung und Einbau.

Schließlich führt auch die Straßenlärm mindernde, umweltfreundliche Bauweise selbst dazu, dass Mensch und Natur langfristig von dieser innovativen Technologie profitieren.

Bester Griff auch nach über 10 Jahren

Alle Verkehrsteilnehmer fühlen sich dann am wohlsten, wenn der Verkehr reibungslos rollt. Reibungslos bedeutet hier aber im entgegengesetzten Sinne: mit hervorragender Griffigkeit. Mit ihrer optimierten Rezeptur erfüllt die DSK höchste Qualitätsstandards und bietet herausragende Griffigkeit auch nach über 10 Jahren Nutzungsdauer.

DSK gewährleistet damit für die Verkehrsteilnehmer sichere Mobilität über viele Jahre.

Ein neuer Fahrbahnbelag in nur 20 Minuten

Aufwändige und langwierige Straßenbaustellen sind eine Belastung für jeden Verkehrsteilnehmer. Durch die Innovationstechnologie „Dünne Asphaltdeckschichten in Kaltbauweise“ lässt sich diese Belastung auf ein Minimum reduzieren.

Der Grund: Lediglich eine kontinuierlich fertigende Produktionseinheit wird benötigt, um den Straßenabschnitt mit einer ständig fortschreitenden Wanderbaustelle instandzuhalten. Zeitaufwändige Nebenarbeiten, Straßensperrungen und lange Staus gehören damit der Vergangenheit an.

Schon 20 Minuten nach dem Verlegen der DSK kann die Fahrbahn für den Verkehr wieder freigegeben werden.

Die Vorteile des Verfahrens im Überblick:

  • ein Fahrzeug erledigt alle Arbeitsschritte (mischen, und aufbringen)
  • kaum Nebenarbeiten notwendig
  • geringer Personalbedarf
  • minimale Verkehrsstillstandzeiten
  • Straßensperrung nur kurzfristig nötig
  • schnelle Wiederbefahrbarkeit der Straße schon nach 20 Minuten

Die DSK ist eine lärmmindernde Bauweise

Über die lärmmindernde Wirkung von Asphaltdeckschichten wird weitläufig diskutiert. Wir konnten durch Messungen im Zuge der Fortschreibung der RLS 90 nachweisen, dass auch die DSK eine lärmmindernde Wirkung entfaltet.

Hierzu wurden in den vergangenen Jahren Lärmmessungen sowohl mit der CPX-Methode als auch nach dem SPB-Verfahren durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten ein deutliches Lärmminderungspotential der DSK Beläge.

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Bitumenemulsionen

Bitumenemulsionen gehören zu den am häufigsten verwendeten Baustoffen bei der Straßenerhaltung. Sie bestehen aus einem Gemisch aus Bitumen, Wasser und verschiedener Emulgatoren.

Zur Herstellung kann sowohl Straßenbaubitumen als auch Polymermodifiziertes Bitumen verwendet werden. Je nach Art der Bitumenemulsion beträgt der Anteil an Bitumen zwischen 40 und 70 Prozent.

Bitumenemulsionen bieten viele Vorteile wie:

  • sicher in der Handhabung
  • flexibel
  • haltbar
  • langlebig
  • umweltfreundlich
  • können kalt verarbeitet werden und sparen dabei Energie
Emulsionen werden angeboten in Tankanhängern (auch isoliert und beheizt), Servicetanks, Combi-Patchern, Fässern oder auch in Kleingebinden.
 
HINWEIS: Bei normalen Umgebungstemperaturen ist Bitumen nicht verarbeitbar und muss deshalb auf bis zu 60°C erhitzt werden – der sogenannte Heißasphalt.

Bei Kaltasphalt hingegen wird ein spezielles Hilfsmittel (auch Additiv genannt) zugefügt. Dies ermöglicht eine „kalte“ Verarbeitung bei Umgebungstemperatur. Manche Kaltasphalte lassen sich sogar bei bis zu -10°C verlegen.
 

1. Definitionen der Kurzbezeichnung von Bitumenemulsionen

Die verschiedenen Eigenschaften der Bitumenemulsionen können anhand der Kurzbezeichnung abgelesen werden.

Als Beispiel haben wir die Bitumenemulsion C60BP4-REP gewählt.

C     = kationisch (Teilchenpolarität)
60    = Nenngehalt Bindemittel in M.-%
BP   = Bindemittelart: B = Straßenbaubitumen, P = Zugabe von Polymeren
4      = Brechverhalten der Bitumenemulsion Klasse 4
REP = nationale Ergänzung: REP = Anspritzen und Abstreuen

 

2. Bitumenemulsionen werden nach Ladungsart unterschieden

  • Kationische Bitumenemulsionen
  • Anionische Bitumenemulsionen (werden überwiegend im Bereich Sonderbaustoffe eingesetzt)

 

3. Anwendungsbereiche für kationische Bitumenemulsionen gemäß TL BE-StB 15

Schichtenverbund
C60BP4-S, C40B5-S, C60B4-S

Anspritzen und Abstreuen (Instandhaltung)
C60B4-REP, C67B3-REP, C60BP4-REP, C67BP3-REP

Oberflächenbehandlungen
C67B3-OB, C69BP3-OB-1, C70BP3-OB1, C69BP3-OB-2, C70BP3-OB2

Dünne Asphaltdeckschichten kalt (DSK)
C65BP6-DSK

Dünne Asphaltdeckschichten heiß (DSH-V)
C67BP4-DSH-V

Herstellung bitumenemulsionsgebundenes Mischgut
C60B10-BEM

Nachbehandlung von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln
C60B4-N

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Schichtenverbund

Der Schichtenverbund im Asphaltstraßenbau ist die Verbindung zwischen den einzelnen Schichten bzw. Lagen der Verkehrsflächenbefestigung zu einem einheitlichen Baukörper.

Durch Verklebung, Verzahnung und Reibung der einzelnen Schichten untereinander werden Bewegungen, die aus der Beanspruchung durch Verkehrsbelastung und klimatischen Einflüssen entstehen, absorbiert.

Die Verklebung erfolgt durch das maschinelle Anspritzen von Bitumenemulsion als Bindemittel, das unsere Mitgliedsunternehmen als fachgerechte Dienstleistung anbieten. In Ausnahmefällen kann das Anspritzen auch von Hand bzw. unter Einsatz geeigneter Kleingeräte erfolgen.

Bindemittelart und Anspritzmenge müssen den Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen (ZTV Asphalt-StB in der jeweils gültigen Fassung) in Abhängigkeit von den Belastungsklassen der Straßen entsprechen.

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SAMI-Schichten

Bei stark rissigen Straßenunterbauten bedarf es einer speziellen „spannungsabbauenden SAMI Zwischenschicht“ bevor der Asphalt aufgebracht wird. Ansonsten können Spannungen, Horizontalbewegungen und Risse in die Asphaltdeckschicht durchschlagen. Dies zu vermeiden, ist die Aufgabe der SAMI-Schicht (Stress Absorbing Membrane Interlayer).

Lärmmindernde Fahrbahnbeläge aus offenporigem Asphalt (PA) sind im Vergleich zu herkömmlichen Asphaltdeckschichten besonders wasserdurchlässig. Zum Schutz der darunter verbauten Asphaltschichten vor eindringendem Oberflächenwasser muss unter einem PA immer eine Dichtungsschicht verbaut werden, welche das Wasser am Eindringen hindert und es wie eine Art Drainage zu der seitlichen Fahrbahnentwässerung ableitet. Diese Dichtungsschicht kann entweder mit teurem und zeitaufwendigem Gussasphalt ausgeführt werden, oder mit einer SAMI, welche nicht nur kostengünstiger, sondern auch schneller und effizienter einzubauen ist.

Auf einer Betonschicht führt eine Asphaltdeckschicht dazu, dass sich die beiden Materialien bei Wärme und Kälte unterschiedlich bewegen. Hier kann eine SAMI dazwischen eine Ausgleichsschicht bilden.

Der Einbau einer SAMI-Schicht ist eine kostengünstige Möglichkeit, um eine Grunderneuerung oder Neubau der Straßen zu vermeiden bzw. dies über einen längeren Zeitraum hinauszuzögern. Sie ist weiterhin eine kosteneffiziente und dünne Alternative zu einer teuren Abdichtung mit einer Gussasphaltschicht.

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Asphalteinlagen/Asphaltbewehrung

Die zu erwartende Verkehrsbelastung einer Straße bestimmt die Belastungsklasse und damit den mehrschichtigen Aufbau der Straße. Zwischen den jeweiligen Schichten kann eine Asphaltarmierung eingebracht werden. Asphaltarmierungsgitter sind in der Lage, in diesen mehrschichtigen Asphaltsystemen Zugkräfte aufzunehmen. Hierdurch kann schon beim Bau der Durchschlag von Rissen (Reflexionsrissen) in die darüber liegende Asphaltschicht minimiert oder gar verhindert werden.

Bitumenemulsionen sorgen hier für eine Abdichtung der Unterlage, das Verschließen kleinster Risse und eine sichere und dauerhafte Verklebung. Hohe Unterhaltskosten z.B. für das Vergießen von Rissen bzw. der aus unbehandelten Rissen entstehenden Folgeschäden, können zukünftig eingespart werden. 

Wenn Risse im Asphaltaufbau das wesentliche Problem darstellen, bieten Asphaltbewehrungen die Möglichkeit einer dauerhaften Sanierung. Sofern die Tragfähigkeit der Straße gegeben ist, ist meist kein teurer Vollausbau erforderlich. Der Einsatz erfolgt dabei auf Straßen aller Belastungsklassen – vom Wirtschaftsweg bis hin zur Autobahn.

Die Asphaltbewehrung kann wesentlich dazu beitragen, unsere Straßenrestsubstanz optimal zu nutzen und die Lebensdauer unserer Straßen kostengünstig und ressourcenschonend zu verlängern.  

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Kleinflächen-Behandlung

Patch-Systeme

Das Patch-System im Rahmen der Straßeninstandhaltung dient zur Beseitigung von Schlaglöchern, Abplatzungen, partiellen Unebenheiten, leichten Senken und kleinflächigen Netzrissen.

Dieses Verfahren ermöglicht die einfache Schadstellenbeseitigung durch Kombination von Reinigen, Anspritzen, Einbau des Bitumen-/ Gesteinskörnungsgemisches und dem Abstreuen mit grober Gesteinskörnung mit lediglich einem kompakten Patchgerät.

Die Vorteile sind die schnelle Reparatur ohne Fräsarbeiten, geringe Verkehrsbehinderungen und bestmögliche Anpassung und Angleichung an die Schadstellenrandbereiche.

 

Rissesanierung

Oft stehen Auftraggeber vor dem Problem, dass die Asphaltdeckschichten offene Risse und Fugen aufweisen. Die Ursachen liegen häufig in der mangelnden Tragfähigkeit des Unterbaus oder in offenen Mittelnähten. Werden diese offenen Risse/Fugen nicht zeitnah veschlossen, drohen dem Straßenbelag kurzfristig schwere Schäden durch eindringendes Oberflächenwasser. Hier bieten sich zwei Sanierungsverfahren an:

1. Bei Rissbreiten bis zu 5 mm kommt das HPS (Heiß-Preßluft) Verfahren zum Einsatz. Hierbei werden die Risse mittels heißer Druckluft gesäubert, getrocknet und das Bitumen an den Rissflanken durch Aufheizen aktiviert. Im Anschluss wird der so vorbereitete Riss mit einer bituminenhaltigen Vergussmasse verschlossen.

.2. Bei Rissbreiten ab 5 mm sollte der Riss mittels einer Fingerfräse aufgeweitet werden; im Anschluss ist der so vorbereitete Rissverlauf zu reinigen. Hierzu eignen sich ebenfalls die heiße Druckluft oder eine spezielle Fugenbürste. Die gereinigte Fuge wird mit einem Primer vorbehandelt und im Anschluss mit einer bituminenhaltigen Vergussmasse verschlossen.

 

Mittelnaht und Anschlüsse in Asphaltdeckschichten

Der Anschluss in der Asphaltdeckschicht ist bei der Bauweise „heiß an kalt“ als Fuge auszubilden (lt. ZTV Asphalt). Hierfür stellen unsere Mitgliedsunternehmen verschiedene Produkte zur Verfügung.

Für Kleinmaßnahmen eignet sich ein Fugenband, für größere Maßnahmen haben sich Fugen-/Randspritzgeräte als vorteilhafter erwiesen.

Auch die höherliegenden Asphaltflanken sind zu versiegeln. Diese Randabdichtung kann ebenfalls in Heiß- oder Kaltbauweise erfolgen. Für kleinere Flächen stellen unsere Mitgliedsfirmen Produkte zur Verfügung, die manuell aufgetragen werden können. Bei größeren Baumaßnahmen sind Rand- bzw. Kantenspritzgeräte die wirtschaftlichere Entscheidung.

Eine andere Möglichkeit besteht in der Ausbildung von Fugen im Neubau zwischen unterschiedlichen Baustoffen (z.B. Asphalt und Betonrinne). Hier wird in die Deckschicht nachträglich eine Fuge geschnitten, alles gereinigt, mit Primer behandelt und mit einer bituminösen Heißvergussmasse fachgerecht geschlossen.

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