Oberflächenbehandlungen mit Bitumenemulsionen 1. Begriff Als Oberflächenbehandlung bezeichnet man das Anspritzen der Unterlage mit einem bitumenhaltigen Bindemittel und das anschließende Abstreuen mit reinem oder bindemittelumhülltem Edelsplitt, sowie die so hergestellte Schicht. 2. Anwendung Die Oberflächenbehandlung ist eine wirtschaftliche Maßnahme zur Erhaltung der Bausubstanz. Die Unterlage wird mit einer Bindemittelschicht versiegelt und so gegen Eindringen von Wasser geschützt. Haarrisse werden verschlossen ohne dass eine Höhenanpassung der Straßeneinbauten erforderlich wird. Die Oberflächenbehandlung kann ausgeführt werden auf Asphaltdecken, Betondecken, Schotter, und Mineralstoffgemisch. Voraussetzung ist eine ausreichend tragfähige Unterlage, die frei ist von Rissen, Mulden und Schlaglöchern. Unebenheiten wie Spurrinnen, Profilverdrückungen, Abplatzungen und Netzrisse sind vor der Ausführung der Oberflächenbehandlung profilgerecht zu beseitigen. Mit der Oberflächenbehandlung erhält man eine einheitliche Oberflächenstruktur mit guter Mikro- und Makrorauheit, mit den Vorteilen einer verminderten Sprühfahnenbildung, Verbesserung der Griffigkeit, verzögerter Glatteisbildung und einer hellen Oberfläche mit gutem Reflexionsverhalten bei Verwendung von hellem Gestein. Die Oberflächenbehandlung mit Bitumenemulsionen ist ein umweltfreundliches Arbeitsverfahren, das energiesparend und emissionsfrei, ohne Lösungsmittel, ohne Hitze, ohne Geruchsbelästigung und ohne Probleme beim Recycling ist. In Abhängigkeit von der Verkehrsbelastung, des Zustands der Unterlage oder der ungebundenen Schicht kann die Oberflächenbehandlung in Verschiedenen Bauarten ausgeführt werden: - Oberflächenbehandlung mit einfacher Abstreuung, OB-eA - Oberflächenbehandlung mit doppelter Abstreuung (für stark beanspruchte Straßen), OB-dA - doppelte Oberflächenbehandlung (bei starken Ausmagerungen und auf ungebundener Unterlage), OB-dO - Oberflächenbehandlung mit vorgelegter Abstreuung oder Sandwichverfahren (bei sehr weicher Unterlage und ungleichmäßiger Beschaffenheit, bei der die 1. Lage Gestein direkt auf die Unterlage gestreut wird), OB-dA 3. Materialien 3.1 Bitumenemulsionen Für Oberflächenbehandlungen stellt die BITUNOVA unstabile, kationische Bitumenemulsionen (vorrangig polymermodifiziert) mit einem Bindemittelgehalt von 67 - 73 % her, z.B.: FLEXSTAR C69BP4-OB, FLEXSTAR C70BP4-OB und FLEXSTAR ULTRA. Die BITUNOVA verwendet nur Destillationsbitumen für die Emulsionsherstellung, teerhaltige Produkte werden nicht eingesetzt. Die kationischen Bitumenemulsionen werden bevorzugt wegen ihrer - Umweltfreundlichkeit - leichten Verarbeitbarkeit - guten Verträglichkeit mit feuchtem Splitt und feuchtem Untergrund Die Dosierung richtet sich nach - der Korngröße des einzusetzenden Splittes - dem Zustand der Unterlage - der zu erwartenden Verkehrsbelastung - Rahmenbedingungen wie zB schattige Waldlage Als Weiterentwicklung und Verbesserung der kationischen Emulsionen sind die FLEXSTAR Bitumenemulsionen anzusehen. Hierbei handelt es sich um unstabile, kationische Bitumenemulsionen auf Basis eines polymermodifizierten Bitumens, die durch die besonderen Eigenschaften des Polymerbitumens zu noch besserer Haltbarkeit der Oberflächenbehandlung führen. Durch den Zusatz von Polymeren werden das TemperaturViskositäts-Verhalten des Bindemittels, der Penetrationsindex und die Kälteflexibilität (Brechpunkt nach Fraaß) und damit das Splitthaltevermögen entscheidend verbessert. Durchgeführte Untersuchungen weisen für das FLEXSTAR Bindemittel besonders günstige Eigenschaften im Splitthaltevermögen aus, sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen. Die Wärme/KälteSchlagtesttemperaturspanne liegt weit über dem Wert eines vergleichbaren nicht polymermodifizierten Bindemittels. In der Praxis bedeutet dies, dass der Splitt fester gebunden wird und die Oberflächenbehandlung deutlich weniger Splittverluste hat und längere Standzeiten aufweist. 3.2 Richtwerte für den Baustoffbedarf Tabelle I Einflüsse auf die Bindemittelbemessung ______________________________________________________________________________________ Bindemittelmenge erhöhen vermindern ______________________________________________________________________________________ a) Beschaffenheit der zu behandelnden Oberfläche - Hohlraumgehalt der Unterlage, (z.B. Asphalttragschichthoch niedrig mischgut für Profilausgleich) - Widerstand gegen Eindrücken der Splittkörner groß klein - Oberflächenrauheit groß klein ______________________________________________________________________________________ b) Verkehrsbelastung und Verkehrsdichte schwach stark ______________________________________________________________________________________ c) Eigenschaften Edelsplitt (grobe Gesteinskörnung) - Korngröße groß klein - Kornform gut schlecht - Schlagzertrümmerungswert hoch niedrig - Oberflächenbeschaffenheit rau dicht ___________________________________________________________________________________ d) Klimatische Bedingungen - schattige Lage stark - Sonneneinstrahlung Nordlage Südlage - Winterdienstbelastung stark schwach Tabelle II Baustoffe und Verbrauchsmengen für Oberflächenbehandlungen gemäß ZTV BEA-StB Bindemittelart Bindemittelsorte Lage Bindemitt bzw. elmenge Schicht [kg/m²] 1. Oberflächenbehandlung mit einfacher Abstreuung (OB-eA) 1,5 bis 2,0 FLEXSTAR C69BP4-OB, 1,2 bis 1,6 FLEXSTAR ULTRA 2. Oberflächenbehandlung mit doppelter Abstreuung (OB-dA) Polymermodifizierte unstabile Bitumenemulsion C69BP4-OB, C70BP4-OB Polymermodifizierte unstabile Bitumenemulsion C69BP4-OB, C70BP4-OB FLEXSTAR C69BP4-OB, FLEXSTAR ULTRA - 11 bis 17 - - - 9 bis 14 1. Lage 2. Lage 1,6 bis 2,2 - 10 bis 13 - (3 bis 6)*) 3 bis 6 1. Lage 2. Lage 1,4 bis 2,0 - - 9 bis 12 - 3 bis 6 1. Schicht 2. Schicht 1,0 bis 1,7 1,4 bis 1,9 10 bis 13 - 11 bis 15 (10 bis 15)*) 1. Schicht 2. Schicht 1,0 bis 1,7 1,3 bis 1,8 - 9 bis 12 - 10 bis 15 FLEXSTAR C69BP4-OB, FLEXSTAR ULTRA 3. Doppelte Oberflächenbehandlung (OB-dO) Polymermodifizierte unstabile Bitumenemulsion C69BP4-OB, C70BP4-OB Menge der Gesteinskörnung in [kg/m²] bei Lieferkörnung/ Korngruppe 8/11 5/8 2/5 *) alternativ möglich 3.3 Grobe Gesteinskörnung Für eine qualitativ hochwertige Oberflächenbehandlung eignet sich wie in der TL Gestein-StB sowie den ZTV BEA-StB beschrieben, nur entstaubter, von Verunreinigung freier Splitt. Der Gehalt an Feinanteilen unter 0,063 mm Korngröße soll nicht mehr als 0,5 M.- % betragen. 4. Geräte Für das Ausführen qualitativ hochwertiger Oberflächenbehandlungen verfügt die BITUNOVA über ein modernen, dem heutigen Stand der Technik entsprechenden Gerätepark. 4.1 BITUNOVA OB-Maschine Vario 4300 Der BITUNOVA OB-Zug Oberflächenbehandlung. ist ebenfalls ein modernes Kombinationsgerät für die maßgeschneiderte Merkmale: - indirekt beheizbarer Bindemitteltank - Computergesteuerte Bindemitteldosierung - vollautomatische Zwangsabstreuung - Hinterradapplikation von Bindemittel und Edelsplitt - variable Arbeitsbreite bis 4,30 m 4.2 BITUNOVA Roadmaster Der BITUNOVA Roadmaster Oberflächenbehandlung ist ein modernes Kombinationsgerät für die maßgeschneiderte Merkmale: - indirekt beheizbarer Bindemitteltank - Computergesteuerte Bindemitteldosierung - vollautomatische Zwangsabstreuung - variable Arbeitsbreite bis 4,10 m 4.3 BITUNOVA Rampenspritzgerät und Splittstreuer Für das Verspritzen der Bitumenemulsionen verfügt die BITUNOVA über moderne, dem heutigen Stand der Technik entsprechend leistungsfähige Rampenspritzgeräte. Merkmale: - einem indirekt beheizbaren Bindemitteltanktank - einer Teleskoprampe für stufenlos verstellbare Spritzbreite bis 6,50 m - einer Elektronik, die die eingestellte Bindemittelmenge pro m² unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit konstant hält - einem Düsensystem in der Teleskoprampe, das durch eine 3- oder 4-fach-Überlappung der Spritzkegel für ein gleichmäßiges Spritzbild sorgt und Streifenbildung verhindert. Für eine gleichmäßige Abstreuung ist hier der Einsatz eines wegeabhängigen Anhängesplittstreuer notwendig. Merkmale: - automatisch dosierende, geschwindigkeitsabhängige Verteilerwalze - genau einzustellende Streubreite (0,2 m – 3,0 m bzw. 3,5 m) - niedrige Fallhöhe von 25 cm. Kein Rollen oder Entmischen des Splittes 4.4 BITUNOVA Reparaturzug Der BITUNOVA Reparaturzug Sanierungsmaßnahmen. ist ein Kombinationsgerät für die zügige Abwicklung partieller Merkmale: - indirekt beheizbarer Bindemitteltank - exakte Ansteuerung einzelner Düsensegmente mit nachfolgender Zwangsabsplittung - Arbeitsbreite bis 2,50 m bzw. 3,00 m - gezielte Ausführung partieller Oberflächenbehandlungen 4.3 Gummiradwalzen Für die qualitativ hochwertige Oberflächenbehandlung sind Gummiradwalzen oder Kombiwalzen mit Vibration mit 6 - 8 t Gewicht unerlässlich. Da die Querprofile vieler Straßen Verdrückungen und Spurrinnen aufweisen, sind diese Walzen mit walkender Wirkung, die überall gleichmäßig verdichten, den reinen Stahlmantelwalzen vorzuziehen. Diese erfassen tiefer liegende Stellen nicht und können an den Auflagenflächen zur Zertrümmerung des Splittes führen. 4.4 Kehrmaschine Vor dem Anspritzen der Straße mit Bitumenemulsion muss diese scharf abgekehrt sein, um die Haftung der Emulsion auf der Decke sicherzustellen. In Abhängigkeit von der Verkehrsbelastung wird sich der überschüssige, nicht gebundene Rollsplitt früher oder später an den Fahrbahnrändern ansammeln. Dieser überschüssige Rollsplitt ist daher durch Abfegen der Oberfläche und das anschließende Aufnehmen mit einer selbstaufnehmenden Kehrmaschine zu entfernen. 4.5 Zusätzliche Geräte Zusätzlich zu den o.g. Geräten sind je nach der Lage und Größe der Baustelle weiterhin notwendig: - Splitt-LKW, die Anzahl ist abhängig von der Arbeitsbreite auf der Straße, der Fahrzeit vom Splittladeplatz zur Baustelle und der Anzahl der Splittkörnungen, mit denen abgesplittet wird - Ampelanlage, Beschilderung oder anderes Absperrmaterial - Radlader, wenn der Splitt nicht direkt aus dem Steinbruch kommt und zwischengelagert wird 5. Komplettservice Die BITUNOVA bietet von der Planung bis zur Ausführung die kompletten Serviceleistungen an - gemeinsame Begutachtung der zu sanierenden Flächen - Festlegung der geeigneten Sanierungskonzeptes, Auswahl des optimalen Bindemittels und der sinnvollsten Kornfraktion des Splittes - notwendige Vorarbeiten - Verkehrssicherung - Ausführung der Oberflächenbehandlung durch erfahrenes Fachpersonal - erforderliche Nacharbeiten