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SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 1
SMA im kommunalen Bereich
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 2
ADAC Sonderdruck: Effizienz im kommunalen Straßenbau, 2012
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 3
ADAC Motorwelt, 3/2010 ADAC Motorwelt, 2/2011
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Quelle: www.niederzimmern.de
Lösungsansatz ;-)
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Quelle: www.niederzimmern.de
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Ungeeigneter Unterbau (Voruntersuchung)
Ungeeigneter Straßenoberbau (Planung)
Fehlerhafte Auswahl der Mischgutarten und –sorten (Planung)
Qualität der Erstprüfungen (Mischgutherstellung)
Qualitätsmängel bei Herstellung und Einbau (Bauausführung)
Tatsächliche Verkehrsbelastung (Unterdimensionierung)
Unzureichende Straßenerhaltung (Baulastträger)
Mögliche Ursachen
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0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000 400.000 450.000 500.000
Autobahnen
Bundesstraßen
Landesstraßen
Kreisstraßen
Gemeindestraßen
Gesamtstraßennetz Deutschland: 687.873 km Quelle: Der Elsner 2013
Gemeindestraßen
Kreisstraßen
Bundesstraßen
Autobahnen
Landesstraßen
Das deutsche Straßennetz
457.171
91.710
86.474
39.673
12.845
km
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Besondere Beanspruchungen in Kommunen
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Besondere Beanspruchungen in Kommunen
Busverkehrsflächen
Gleisverkehrsflächen Kreisverkehre
Aufstellflächen vor LSA
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Besondere Beanspruchungen in Kommunen
Quelle: EAPA
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Weitere Besonderheiten in Kommunen
Rad- und Gehwege
Anlagen des ruhenden Verkehrs
Schließen von Aufgrabungen
Einbauten in Verkehrsflächen (Schieberkappen, Schachtabdeck.)
Gestalterische Elemente
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Autofahrer
Kommunen
Anwohner
Anforderungen an den kommunalen Straßenbau
Vorhandensein eines verkehrssicheren Straßenzustandes, d.h. die Fahrbahn muss griffig, eben und ohne Schlaglöcher sein!
Hohe Nutzungsdauer zur Vermeidung von Baustellen Staukosten 100 Mrd.€/Jahr bzw. 34 €/h und Person
Minimierung des Erhaltungsaufwandes aufgrund des geringen Erhaltungsbudgets undverantwortungsvoller Verbrauch unserer natürlichen Ressourcen
Leise Straßen Keine Baustellen vor der HaustürFreie Mobilität
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Erhöhte Nutzungsdauer
Geringere Erhaltungskosten
Aufrechterhaltung der Verkehrssicherheit
Verbesserter Fahrkomfort
Lärmminderung
weniger Schäden an den Fahrzeugen
Die „richtige“ Asphaltbauweise ermöglicht:
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Lieferung von Baustoffen bzw. BaustoffgemischenUmsetzung EN Herstellung von Schichten
TL Beton-StB 07 ZTV Beton-StB 07Fahrbahn-beton (Neubau)
TL Pflaster-StB 06 ZTV Pflaster-StB 06Pflaster
TL Asphalt-StB 07 ZTV Asphalt-StB 07Asphalt (Neubau)
TL SoB-StB 04 ZTV SoB-StB 04Ungebundene Schichten
TL BEA-StB ??? ZTV BEA-StB ???Asphalt (Erhaltung) ZTV BEA-StB 09
Regelwerk
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Regelwerke
Zusätzlich weitere Merkblätter, z.B. für Busverkehrsflächen, Gleisbereiche, Kreisverkehre..
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Belastungsklassen nach RStO 12
Straßen mit höherer Belastung
- Bk100 (über 32 Mio. äq. Achsübergänge)
- Bk32 (über 10 bis 32 Mio. äq. Achsübergänge)
- Bk10 (über 3,2 bis 10 Mio. äq. Achsübergänge)
- Bk3,2 (über 1,8 bis 32 Mio. äq. Achsübergänge)
Straßen mit mittlerer bis geringer Belastung
- Bk1,8 (über 1,0 bis 1,8 Mio. äq. Achsübergänge)
- Bk1,0 (über 0,3 bis 1,0 Mio. äq. Achsübergänge)
- Bk0,3 (bis 0,3 Mio. äq. Achsübergänge)
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Zweckmäßige Asphaltmischgutart und –sortein Abhängigkeit von der zu erwarteten Beanspruchung
Bauklasse(RStO 2001)
Belastungsklasse(RStO 2012)
SMA AC MA
SV und I Bk100 und Bk32
SMA 11 SSMA 8 S
-MA 11 SMA 8 SMA 5 S
II Bk10 AC 11 D S
III
Bk3,2 AC 11 D SAC 8 D S
Bk1,8SMA 8 N
(SMA 11 S)AC 11 D N(AC 8 D S)
MA 11 NMA 8 NMA 5 N
IV Bk1,0(SMA 8 N)
AC 11 D NAC 8 D N (MA 11 N)
(MA 8 N)(MA 5 N)V + VI Bk0,3 (SMA 8 N)
(SMA 5 N)AC 8 D NAC 5 D N
Rad- und Gehwege-
AC 8 D LAC 5 D L
(MA 5 N)
Erläuterungen: - Einsatz nicht vorgesehen ( ) nur in Ausnahmefällen
Zuordnung gemäß ZTV Asphalt-StB 07
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Zweckmäßige Bindemittelart und Bindemittelsortein Abhängigkeit von der zu erwarteten Beanspruchung
Bauklasse(RStO 2001)
Belastungsklasse(RStO 2012)
SMA AC MA
SV und I Bk100 und Bk32
25/55-55
-20/3030/45
(10/40-65)
II Bk10 25/55-55 20/3030/45
(25/55-55)
IIIBk3,2 25/55-55
(50/70)
Bk1,8 50/70(25/55-55)*
50/70(25/55-55)**
30/45(25/55-55)
IV Bk1,0 50/70 50/70(70/100)
30/45V + VI Bk0,3 70/100 50/70
70/100
Rad- und Gehwege - 70/100 30/45
Erläuterungen: - Einsatz nicht vorgesehen ( ) nur in Ausnahmefällen * nur für SMA 11 S **nur für AC 8 D S
Zuordnung gemäß ZTV Asphalt-StB 07
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Warum SMA bei hoher Verkehrsbelastung?
Hohe Verformungsbeständigkeit
Hohe Verschleißfestigkeit
Dauerhaftigkeit
Gute Rissbeständigkeit bei Kälte und mechanischer
Beanspruchung
grobkörnige Oberflächentextur gute Makrorauheit
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Gestein
Splittskelett
+
Mastix
Füller + Sand + Bitumen
Stabilisierender ZusatzBsp. Cellulosefaser
S plittM astixA sphalt
SMA Grundgedanke
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Splittmastixasphalt (SMA)grobe Gesteinskörnungen
feineGesteinskörnungen
Auf Wunsch des Auftraggebers wurde die Prüfung des Haftverhaltens zwischen Gestein und Bitumen unter Verwendung von Haftmittel nach den T
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Asphaltbeton (AC)
grobe Gesteinskörnungen
feineGesteinskörnungen
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 24
SMA 11 S AC 11 D S
Vergleich der Korngrößenverteilungen
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S M A A C
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Stabilität in SMA-Belägen
x m
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Bezeichnung SMA 11 S(ZTVAsphalt-StB 07)
SMA 8 S(ZTVAsphalt-StB 07)
SMA 5 S(ZTV BEA-StB 09)
SMA 8 N(ZTVAsphalt-StB 07)
SMA 5 N(ZTV Asphaöt-StB 07)
Baustoffe
Gesteinskörnungen (Lieferkörnungen)
Anteil gebrochener Kornoberflächen
C100/0; C95/1; C90/1
C100/0; C95/1; C90/1
C100/0; C95/1; C90/1
C90/1 C90/1
Widerstand gegen Zertrümmerung SZ18/LA20 SZ18/LA20 SZ18/LA20 SZ18/LA20 SZ18/LA20
Widerstand gegen Polieren
PSVangegeben(51)
PSVangegeben(51)
PSVangegeben(48)
PSVangegeben(48)
PSVangegeben(48)
Mindestanteil feiner Gesteinskörnung mitECS 35 in %
100 100 100 50 50
Kornform von groben Gesteinskörnungen SI20 / FI20 SI20 / FI20 SI20 / FI20 SI20 / FI20 SI20 / FI20
SMA Anforderung gemäß TL Asphalt-StB 07
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BezeichnungEinheit SMA 11 S
(ZTVAsphalt-StB 07)
SMA 8 S(ZTVAsphalt-StB 07)
SMA 5 S(ZTV BEA-StB 09)
SMA 8 N(ZTVAsphalt-StB 07)
SMA 5 N(ZTV Asphaöt-StB 07)
Zusammensetzung Asphaltmischgut
Gesteinskörnungsgemisch
Siebdurchgang bei
16 mm M.-% 100
11,2 mm M.-% 90 - 100 100 100
8 mm M.-% 50 - 65 90 - 100 100 90 - 100 100
5,6 mm M.-% 35 - 45 35 - 55 90 - 100 35 - 60 90 - 100
2 mm M.-% 20 - 30 20 - 30 30 - 40 20 - 30 30 - 40
0,063 mm M.-% 8 - 12 8 - 12 7 - 12 7 - 12 7 - 12
Mindest-Bindemittelgehalt (Faktor α) Bmin 6,6 Bmin 7,2 Bmin 7,4 Bmin 7,2 Bmin 7,4
Stabilisierender Zusatz M.-% 0,3 - 1,5 0,3 - 1,5 0,3 - 1,5 0,3 - 1,5 0,3 - 1,5
SMA Anforderung gemäß TL Asphalt-StB 07
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„Eine Verbesserung der Lebensdauer kann durch eine Erhöhung des Bitumengehalts im
Asphaltmischgut erzielt werden. » Dickere Bindemittelfilme «
Je mehr Bitumen. . . . . . desto länger die Zeit für Alterung.“
Hirsch, Dr. V., Ripke, Dipl.-Ing. O. – Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), 2008
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 30
Bezeichnung SMA 11 S(ZTVAsphalt-StB 07)
SMA 8 S(ZTVAsphalt-StB 07)
SMA 5 S(ZTV BEA-StB 09)
SMA 8 N(ZTVAsphalt-StB 07)
SMA 5 N(ZTV Asphaöt-StB 07)
Asphaltmischgut
minimaler Hohlraumgehalt MPK Vmin 2,5 Vmin 2,5 Vmin 2,0 Vmin 1,5 Vmin 1,5
maximaler Hohlraumgehalt MPK Vmax 3,0 Vmax 3,0 Vmax 3,0 Vmax 3,0 Vmax 3,0
Hohlraumfüllungsgrad % ist anzugeben
ist anzugeben
ist anzugeben
ist anzugeben
ist anzugeben
proportionale Spurrinnentiefe % ist anzugeben
ist anzugeben – – –
SMA Anforderung gemäß TL Asphalt-StB 07
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 31
Schichteigenschaften SMA 11 S(ZTV Asphalt-StB 07)
SMA 8 S(ZTV Asphalt-StB 07)
SMA 5 S(ZTV BEA-StB 09)
SMA 8 N(ZTV Asphalt-StB 07)
SMA 5 N(ZTV Asphalt-StB 07)
Einbaudicke cm 3,5 - 4,0 3,5 - 4,0 2,0 – 3,0 2,0 - 3,5 2,0 - 3,0
Einbaumenge kg/m² 85 - 100 85 - 100 30 - 50 50 - 85 50 - 75
Verdichtungsgrad % ≥ 98 ≥ 98 ≥ 96 ≥ 98 ≥ 98
Hohlraumgehalt Vol.-% ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0
SMA Anforderung gem. ZTV Asphalt-StB 07/ZTV BEA-StB 09
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 32
Einflussfaktoren auf die Qualität der Bauausführung
Beschaffenheit der Unterlage
Temperatur der Unterlage
Einbau- und Verdichtungstechnik
Mischguttemperatur
möglichst keine Handeinbaubereiche (Zwickel)
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 33
Qualität der Bauausführung
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 34
Qualität der Bauausführung
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 35
Qualität der Bauausführung
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 36
Qualität der Bauausführung
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 37
Qualität der Bauausführung
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 38
Neuentwicklungen basierend auf dem SMA Prinzip
Lärmmindernder Splittmastixasphalt (SMA LA)
Asphaltbinder nach dem SMA Prinzip (SMA Binder)
Decktragschicht (DTS)
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 39
Neuentwicklungen basierend auf dem SMA Prinzip
Lärmmindernder Splittmastixasphalt (SMA LA)
Asphaltbinder nach dem SMA Prinzip (SMA Binder)
Decktragschicht (DTS)
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 40
Lärmmindernder Splittmastixasphalt (SMA LA)
Lärmverursacher
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 41
Lärmmindernder Splittmastixasphalt (SMA LA)
Erfahrungen seit 2005
signifikante Lärmminderung
(ab ca. 50 km/h, Pkw-Reifen)
hoher Verformungswiderstand
Keine zusätzlichen
Anforderungen an Baustoffe
und Einbautechnik
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 42
Lärmmindernder Splittmastixasphalt (SMA LA)
Hohlraum MPK
≥ 6,6 M.-%
Kennwert
2,5 – 3 Vol.-%
SMA 8 SSMA 8 LA
Bindemittelgehalt
Anteil > 2 mm
9 – 11 Vol.-%
≥ 7,2 M.-%
Bindemittelart
80 – 85 M.-% 70 – 80 M.-%
40/100-65 A 50/70; 25/55-55 A
Schichtdicke 2,5 cm 3,0 – 4,0 cm
Abstumpfung nein ja
9 – 14 Vol.-%Hohlraum Bk ≤ 5 Vol.-%
Verdichtung statisch (≥ 6 t) dynamisch
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 43
Neuentwicklungen basierend auf dem SMA Prinzip
Lärmmindernder Splittmastixasphalt (SMA LA)
Asphaltbinder nach dem SMA Prinzip (SMA Binder)
Decktragschicht (DTS)
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 44
Asphaltbinder nach dem SMA Prinzip (SMA Binder)
dichter Asphaltbinder
keine Entmischungsneigung
hoher Verformungswiderstand
gute Ermüdungsbeständigkeit
temporäre Befahrung möglich
Geeignet als Unterlage
für alle Deckschichten
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 45
Asphaltbinder nach dem SMA Prinzip (SMA Binder)
Hohlraum MPK
≥ 5,2 M.-%
Kennwert
5,5 – 6,5 Vol.-%
AC 16 B SSMA 16 B S
Bindemittelgehalt
Grobkornanteil
3 – 4 Vol.-%
≥ 4,4 M.-%
Bindemittelart
27 – 37 M.-% 20 – 30 M.-%
10/40-65 A 25/55-55 A; 30/45
Schichtdicke 6,0 – 10,0 cm 5,0 – 9,0 cm
Bindemittelträger ≥ 0,2 M.-% -
1,5 – 5,5 Vol.-%Hohlraum Bk -
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 46
Neuentwicklungen basierend auf dem SMA Prinzip
Lärmmindernder Splittmastixasphalt (SMA LA)
Asphaltbinder nach dem SMA Prinzip (SMA Binder)
Decktragschicht (DTS)
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 47
Decktragschicht (DTS)
seit 2008
(bisher wenige Strecken)
Bk1,8 / Bk1 / Bk0,3
dichte Schicht
einschichtiger Einbau
guter Verformungswiderstand
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 48
Hohlraum MPK
≥ 5,2 M.-%
Kennwert
1 – 3 Vol.-%
AC 16 TDDTS 16
Bindemittelgehalt
Anteil > 2 mm
3 – 3,5 Vol.-%
≥ 5,4 M.-%
Bindemittelart
71 – 73 M.-% 50 – 70 M.-%
50/70 70/100, 50/70; 160/220
Schichtdicke 4 - 8 cm 5 – 10 cm
Bindemittelträger ≥ 0,2 M.-% -
2 – 6 Vol.-%Hohlraum Bk ≤ 6,5 Vol.-%
Decktragschicht (DTS)
Grobkornanteil 32 – 34 M.-% 10 – 20 M.-%
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 49
Neuer Leitfaden
„Asphalt im kommunalen Straßenbau“
ist in Bearbeitung!
Download auf www.asphalt.de
DAV-Leitfäden
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 50
Stadt: Giengen
Bauweise: SMA 5 S
Einbaujahr: 2006
Praxisbeispiel
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 51
Stadt: Berlin
Bauweise: SMA 8 S
Einbaujahr: 2012
Belastungsklasse:
Bk3,2 (III)
Praxisbeispiel
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 52
Stadt: Trebbin
Bauweise:
SMA 8 S und SMA 11 S
Einbaujahr: 2011
Belastungsklasse:
Bk3,2 (III)
Praxisbeispiel
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 53
Stadt: Rendsburg
Bauweise: SMA 11 S
Einbaujahr: 2008
Belastungsklasse: Bk32 (I)
Praxisbeispiel
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 54
Stadt: Berlin
Bauweise:
SMA 8 S mit SMA Binder
Einbaujahr: 2012
Belastungsklasse: Bk10 (II)
Praxisbeispiel
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 55
Stadt: Ingolstadt
Bauweise: SMA 8 LA
Einbaujahr: 2008
Belastungsklasse:
Bk3,2 (III)
Praxisbeispiel
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 56
Stadt: Dresden
Bauweise: SMA 8 LA
Einbaujahr: 2010
Belastungsklasse:
Bk3,2 (III)
Praxisbeispiel
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 57
Stadt: Chemnitz
Bauweise: SMA 8 LA
Einbaujahr: 2009
Belastungsklasse:
Bk32 (I)
Praxisbeispiel
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 58
Stadt: Freudenthal
Bauweise: Decktragschicht
Einbaujahr: 2010
Belastungsklasse:
Bk1,0 (IV)
Praxisbeispiel
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 59
Gestalterische Elemente
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 60
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 61
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 62
Kommunaler Finanzierungssaldo
Quelle: Deutscher Bundestag
SMA im kommunalen Bereich, 20.03.2013, Andreas Otto – Straßenbaulabor TU DD 63
Folge
Unterfinanzierung der Kommunen (trotz leichtem Anstieg)
Fehlendes Bewusstsein für kommunales Vermögen
Forderung nach nachhaltigen Asphaltbauweisen
Geringere Erhaltungskosten
Erfordert Qualitätsdenken bei allen beteiligten Parteien