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2.3 Tragschichten
Die Tragschicht verteilt die aus der Pflasterdecke
eingebrachten Lasten und führt sie in die darunter
befindlichen Schichten ab. Tragschichten dürfen sich
infolge von Verkehrsbelastungen nicht bleibend verformen,
außerdem müssen sie wasserdurchlässig konzipiert
werden, damit das versickernde Oberflächenwasser
abgeführt werden kann. Die Baustoffe müssen
den Anforderungen der Regelwerke entsprechen.
Die wichtigsten Regelwerke zur Ausführung sind
nachfolgend genannt. Sie bilden die Grundlage für
Planung, Ausschreibung und Bauausführung, speziell
von Verkehrsflächenbefestigungen mit Pflasterdecke:
• ATV DIN 18315 Verkehrswegebauarbeiten,
Oberbauschichten ohne Bindemittel
• ATV DIN 18316 Verkehswegebauarbeiten,
Oberbauschichten mit hydraulischen Bindemitteln
• ATV DIN 18317 Verkehrswegebauarbeiten,
Oberbauschichten aus Asphalt
• Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und
Richtlinien für den Bau von Schichten ohne Bindemittel
im Straßenbau (ZTV SoB-StB)
• Merkblatt für die Herstellung von Trag- und
Deckschichten ohne Bindemittel
• Merkblatt für wasserdurchlässige Asphaltbefestigungen
(M WDA, z. Zt. im Entwurf)
• Merkblatt für Dränbetontragschichten
Man unterteilt Tragschichten in:
a) Tragschichten ohne Bindemittel = ungebundene
Tragschichten
b) Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln =
gebundene Tragschichten
c) Asphalttragschichten = gebundene Tragschichten
zu a: Tragschichten ohne Bindemittel
Wegen ihrer Wasserdurchlässigkeit eignen sich ungebundene
Tragschichten am besten als Unterlage
für Pflasterdecken. Sie werden aus Kies-, Sand-,
Schotter- oder Splitt-Gemischen der Körnungen 0/32
oder 0/45 mm ausgeführt.
Grundsätzlich sind alle den
ZTV SoB-StB entsprechenden Tragschichten ohne
Bindemittel geeignet:
• Schichten aus frostunempfindlichem Material
(SfM) gemäß Abschnitt 2.2 der ZTV SoB-StB und
den TL SoB-StB, zu deren Herstellung frostsichere
Böden der Bodengruppen GE, GW, GI, SW und SI
gemäß DIN 18196 verwendet werden.
• Frostschutzschichten (FSS) gemäß Abschnitt 2.2
der ZTV SoB-StB und den TL SoB-StB, die
aus frostunempfindlichen Baustoffgemischen
und/oder Böden hergestellt werden.
• Kies- (KTS) und Schottertragschichten (STS)
gemäß Abschnitt 2.3 der ZTV SoB-StB und den
TL SoB-StB, die unter Verwendung korngestufter
rundkörniger (KTS) oder gebrochener (STS) Baustoffgemische
hergestellt werden.
Es muss eine ausreichende Filterstabilität der Tragschichten
untereinander sowie gegenüber Pflasterbettung
und Untergrund gewährleistet sein. Nur so
kann die für die Bauweise schadlose Abführung des
versickernden Wassers sichergestellt werden.
Sollte die Filterstabilität nicht gewährleistet sein, ist
durch die Verlegung eines Geotextils als Trennlage
oder eine Veränderung der Kornzusammensetzung
(Sieblinie) Abhilfe zu schaffen.
Die Baustoffgemische zur Herstellung von Tragschichten
ohne Bindemittel müssen die Anforderungen
der TL SoB-StB erfüllen.
Neben den Anforderungen
der ZTV SoB-StB und der TL SoB-StB sollten
einige zusätzliche Empfehlungen beachtet werden:
• Im Hinblick auf eine hohe Verformungsbeständigkeit
sind Schottertragschichten den Kiestragschichten
vorzuziehen.
• Zur Vermeidung von Entmischungen während
des Einbaues sollte das Größtkorn der Baustoffgemische
45 mm nicht überschreiten.
• Zur Sicherstellung einer ausreichenden Wasserdurchlässigkeit
und Frostsicherheit sollte der Feinanteil
(Korndurchmesser < 0,063 mm) im eingebauten
Zustand 5 M.-% nicht überschreiten.
• Zu empfehlen sind Gemische aus natürlichen
Gesteinskörnungen, deren Sieblinie nahe der
jeweils unteren Grenzsieblinie des in den TL
SoB-StB bzw. den ZTV SoB-StB angegebenen
Sieblinienbereiches verläuft. Die Unförmigkeitszahl
des Gemisches sollte U = 13 sein.
• Zur Vermeidung von Kornzertrümmerungen und
Kornverfeinerungen während des Einbaues sollten
die Gesteinskörnungen einen hohen Zertrümmerungswiderstand
besitzen. Sie sollten in Ergänzung
zu den TL SoB-StB daher möglichst einen Los-
Angeles-Wert von LA = 25 (alternativ Schlagzertrümmerungswert
von SZp = 22) aufweisen.
Um die Tragschichten richtig verarbeiten und verdichten
zu können, muss deren Wassergehalt beachtet
werden. Dieser wird im Labor anhand der Proctorkurve
für das entsprechende Material ermittelt.
Bei Regen ist das Eindringen und das Ausspülen von
einzelnen Kornfraktionen unbedingt zu vermeiden.
Bei warmen und trockenem Wetter ist eine Verdunstung
des Wassers zu verhindern und das Tragschichtmaterial
ggf. vor dem Verdichten zu wässern.
Verdichtung
Mindestanforderungen für den Verdichtungsgrad Dpr von Baustoffgemischen in der Frostschutzschicht
sind in den ZTV SoB-StB geregelt.
Grundsätzlich gilt für Kies- und Schottertragschichten ein Verdichtungsgrad von Dpr = 103 %.
Ebenheit
Die Tragschicht muss eben sein. Etwaige vorhandene
Abweichungen werden an die Pflasterdecke weitergegeben;
sie dürfen innerhalb einer 4 m langen Strecke
nicht mehr als ± 2 cm von der Sollhöhe abweichen.
Nach den ZTV SoB-StB dürfen die Mittelwerte der
Einbaudicke und des Einbaugewichts um nicht mehr
als 10 % unterschritten werden. Die Einzeldicken dürfen
um nicht mehr als 3,5 cm unterschritten werden.
zu b: Tragschichten mit hydraulischen
Bindemitteln:
Vorzugsweise sollten die Tragschichten ungebunden
ausgeführt werden, um durchgehend in ungebundener
Bauweise arbeiten zu können.
Die Anforderungen an Tragschichten mit hydraulischen
Bindemitteln sind im Merkblatt für Drainbetontragschichten
geregelt. Aufgrund ihrer ursprünglichen
Anwendung unterhalb von Betonfahrbahnen
sind diese auf geringere mechanische Beanspruchungen
als unter Pflasterdecken ausgelegt. Daher sollte
eine Drainbetontragschicht unter einer Pflasterdecke
eine höhere Festigkeit aufweisen.
Zusätzlich zu den
Anforderungen nach den ZTV Beton-StB sollten folgende
Anforderungen bauvertraglich berücksichtigt
und nachgewiesen werden:
• Mindestwert für den Hohlraumgehalt: 15 Vol.-%
• Wasserdurchlässigkeitsbeiwert kf = 5,4 x 10-5 m/s
• mittlere Druckfestigkeit von 3 repräsentativen
Probekörpern nach 28 Tagen = 20 N/mm2 (Zylinder
d = 150 mm, h/d = 1 oder Würfel mit Kantenlänge
200 mm)
• mittlere Spaltzugfestigkeit von 3 repräsentativen
Probekörpern nach 28 Tagen = 2,2 N/mm2
(Zylinder d = 150 mm, h/d = 1 oder Würfel mit
Kantenlänge 200 mm)
• mittlere Biegezugfestigkeit von 3 repräsentativen
Probekörpern nach 28 Tagen = 3,5 N/mm2 (Balken
700 mm x 150 mm x 100 mm)
Einbau und Verdichtung des Drainbetons sind auf die
offenporige Struktur abzustimmen, damit diese erhalten
bleibt. Es wird daher empfohlen, Schütthöhen,
Anzahl der Verdichtungsgänge etc. mit dem vorgesehenen
Verdichtungsgerät anhand eines Probeeinbaues
zu ermitteln.
Aufgrund der hohlraumreichen Gefügestruktur der
Drainbetontragschichten und wegen der üblichen
ungebundenen Bettungs- und Fugenmaterialien
ergibt sich erfahrungsgemäß keine Filterstabilität.
Das heißt, Bettungsmaterial rieselt in die Drainbetontragschichten
und verstopft diese. Daher sollte stets
ein Filtervlies zwischen Drainbetontragschicht und
Bettungsschicht eingebaut werden.
zu c: Asphalttragschichten
Asphalttragschichten sollten ebenfalls wasserdurchlässig
konzipiert werden. Sie müssen prinzipiell die
Anforderungen der ZTVT-StB erfüllen. Vorgaben zur
Baustoffzusammensetzung, zum Einbau und zur
Prüfung wasserdurchlässiger Asphalttragschichten
sind zukünftig dem derzeit noch in Vorbereitung
befindlichen „Merkblatt für wasserdurchlässige
Asphaltbefestigungen“ M WDA zu entnehmen. Bis
zu dessen Erscheinen sollten wasserdurchlässige
Asphalttragschichten nach den Empfehlungen des
„Merkblattes für wasserdurchlässige Befestigungen
von Verkehrsflächen“ konzipiert werden.
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