Bewehrung eines Asphaltbelages mit Glasfasernetz S&P Glasphalt G
S.P. 16 – Neumarkt - Tramin – Beobachtung des Verhaltens der Straßenbaustoffe in schwierigen klimatischen Verhältnissen – Pilotprojekt der Autonomen Provinz Bozen – Straßendienst Bozen/ Unterland - Geom. Sergio Finozzi

Seit Jahren belastet das Thema der Durchführung von Straßen -bauarbeiten – bzw. Instandhaltungsarbeiten in schwierigen klimatischen Verhältnissen, die Bautechniker. Das unterschiedliche Verhalten der Baustoffe bei niedrigen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit, haben die Techniker der Südtiroler Landesverwaltung überzeugt, eine Versuchsstrecke zu bauen. Es soll beobachtet, gemessen und monitoriert werden, wie sich die eingesetzten Baustoffe in solchen Verhältnissen verhalten. Ziel dieses Feldversuches ist es herauszustellen, wie sich Emulsionen aus Straßenbaubitumen und modifiziertem Bitumen verhalten und ob der Einbau von Asphalteinlagen von den klimatischen Verhältnissen irgendwie beeinträchtigt ist. Im Laufe der Arbeiten wird geprüft ob die Ausgangsstoffe und das Endprodukt den Vorschriften entsprechen.

Ende November 2016 hat der Straßendienst Bozen/Unterland ein Projekt durchgeführt, das den Einbau eines mit Glasfasernetz, S&P Glasphalt G, bewehrten Aspaltbelags vorsah. Das Armierungsgitter wurde zwischen zwei Binderschichten verlegt. Es herrschte während der Bauarbeiten ein typisches Spätherbstklima, das im südlichen Teil Südtirols in dieser Jahreszeit beobachtet wird: Temperaturen, die nachts knapp unter der Nullgrenze sinken können, tagsüber sich zwischen 5 und 10°C stabilisieren. Diese Verhältnisse ermöglichen es noch Binderschichten einzubauen (mächtigere Schichtstärke und Größtkorndurchmesser des Mischgutes halten die Temperatur und lassen sich problemlos verdichten), auch aufgrund der Tatsache, dass die Auflage nicht gefroren war. Der Einbauort befindet sich mittel in den Obstwiesen, die Feuchtigkeit ist in diesem Bereich immer relativ hoch.
Aufgrund des Verzögern des Brechens von Bitumenemulsionen bei niedrigen Temperaturen und die Tatsache, dass das Projekt den Einbau der zwei Binderschichten “Neu auf Neu” vorsah, wurde auf einer der zwei Spuren (B-Spur) das Glasfasernetz S&P Glasphalt G ohne das Vorspritzen einer bituminösen Haftschicht eingebaut. Die vorbituminierten Asphaltbewehrungen der Firma S&P, führen dem Straßenpaket eine (für den Einbau Neu auf Neu) ausreichende Mindestrestmenge an modifiziertem Bindemittel zu (siehe Prüfbericht 78468 - Vorbituminierung). Diese wichtige Voraussetzung hat die Projektanten überzeugt auf das Vorspritzen zu verzichten.
Auf der A-Spur wurde hingegen vorgespritzt. Der Bitumenfilm war bei diesen Temperaturen so fest, dass man während der Bauarbeiten beschlossen hat, auf die Bestreuung der Oberfläche mit Füller zu verzichten. Der Einbau des Mischgutes erfolgte problemlos (durch die niedrigen Temperaturen und die Bestreuung des vorbituminierten Armierungsgitters mit Quarzsand, blieben die Räder an der Oberfläche nicht haften).

Das Projekt im Detail:
Spur A

1. Fräsen des Asphaltpaketes
2. Vorspritzen mit modifizierter Bitumenemulsion
3. Einbau der Binderschicht 4 cm
4. Vorspritzen mit modifizierter Bitumenemulsion (ohne Füllerstreuung)
5. Einbau des Glasfasernetzes S&P Glasphalt G
6. Einbau der zweiten Binderschicht 5 cm
7. Der Einbau der Verschleißschicht wird bei günstigeren klimatischen Verhältnissen erfolgen.

Spur B

1. Fräsen des Asphaltpaketes
2. Vorspritzen mit modifizierter Bitumenemulsion
3. Einbau der ersten Binderschicht 4 cm
4. Einbau des Glasfasernetzes S&P Glasphalt G
5. Einbau der zweiten Binderschicht 5 cm
6. Der Einbau der Verschleißschicht wird bei günstigeren klimatischen Verhältnissen erfolgen.

Foto

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Laboruntersuchungen
Es wurden auf der Versuchsstrecke mehrere Bohrkernentnahmen zur Durchführung von Laborproben durchgeführt. Es wurde überprüft ob die Vorschriften der technischen Richtlinien für bituminöse Beläge der Autonomen Provinz Bozen eingehalten wurden.

Prüfergebnisse
Nachweis der Vorbituminierung des Glasfasernetzes S&P Glasphalt G (PDF)
Nachweis des Einhaltens der Vorschriften der technischen Richtlinien für bituminöse Beläge (PDF)

Fazit
In Anbetracht der Prüfergebnisse des Amtes für Geologie und Baustoffprüfung der Autonomen Provinz Bozen können folgende Schlussfolgerungen gezogen:
Der Einbau von bituminösen Mischgut bei schwierigen klimatischen Verhältnissen, unterscheidet sich sehr vom Einbau desselben bei idealer Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit.

Es müssen längere Brechzeiten der Bitumenemulsionen berücksichtigt werden. Diese entstehen aufgrund der Feuchtigkeit der Auflagefläche, der geringen Luftbewegung und den niedrigen Temperaturen, die vor allem die Entfernung des Wassers verhindern und eigentlich nicht das Brechen der Emulsion selber beeinträchtigen. Mit den richtigen Vorkehrungen ist es möglich auch bei solchen Bedingungen Asphaltmischgut ordnungsgemäß einzubauen.

Beim Einbau zweier Asphaltschichten „Neu auf Neu“ mit einer vorbituminierten Asphalteinlage (270 g/m² Restbitumen) ist es möglich auf das Vorspritzen einer Bitumenemulsion zu verzichten, weil die Vorbituminierung mit modifizierten Bindemittel des Netzes ausreichend ist um einen guten Schichtenverbund zu gewährleisten.
Das Verbrennen der Schutzfolie während dem Einbau erwärmt das Bindemittel und aktiviert es gleichzeitig. Dies ermöglicht das Kleben des Armierungsgitters auf die Verlegefläche (diese muss sauber gehalten werden) und bewahrt während dem Mischguteinbau die korrekte Projektlage. Die Ergebnisse des Schichtenverbundes nach Leutner (SN 670461 - 2000) die auf den Bohrkernen durchgeführt wurde haben in jedem Fall die Mindestwerte der technischen Richtlinien nicht nur erreicht, sondern erheblich überstiegen.

Bei niedrigen Temperaturen ist das mit SBS modifizierte Bitumen der Emulsion nicht so klebrig wie bei hohen Temperaturen. Dies ist ein typisches physikalisches Merkmal dieser Baustoffe. Es ist also möglich, bei sauberer Oberfläche nach dem Vorspritzen, auf eine Bestreuung mit Füller zu verzichten. Dieses Verfahren ist immer sehr heikel, aufgrund der Schwierigkeit die richtige, homogene Menge zu streuen. S&P Armierungsgitter sind mit Sand bestreut um das Ankleben an Baustellenfahrzeuge zu verhindern.

Die empfohlene Einbautemperatur von S&P Armierungsgitter ist > 3°C. Zudem sollte die Temperatur des Traggrundes sowie der Bewehrung selber mindestens 3 °C über dem Taupunkt liegen, damit sich kein Kondenswasser bilden kann. (die Taupunkttabelle wird auf Anforderung bereitgestellt). Wenn die Randbedingungen den Belagseinbau ermöglichen, ist es immer möglich Armierungsgitter S&P einzubauen.