umwelt-online: Brandenburgische Technische Richtlinien für die Wiederverwertung von Baustoffen im Straßenbau (4)

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Zur aktuellen Fassung

6 Anlagen

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Erläuterungen:

Die Beurteilung wurde unter Berücksichtigung folgender Vorschriften durchgeführt:

• RG Min-StB 93
• TL Min-StB 2000 mit Runderlass des MSWV Nr. 37/2000 vom 6. Dezember 2000 (ABl. 2001 S. 122)
• TP Min-StB
• ZTVT-StB 98
• ZTV Asphalt-StB 01
• ZTV-Beton StB 01 und DIN 4226 Teile 1-3
• ZTV BEA-StB 98
• Richtlinie Alkalireaktion im Beton Teile 1 - 3 (Dez. 1997)
• Merkblatt über selbsterhärtende Schottertragschichten aus Hochofenstückschlacke und Hüttensand vom 15. September 1987
• BTL SWLS-StB 94
• FGSV-Arbeitspapier Nr. 48 (Ausgabe 1998)
• Brandenburgische Technische Richtlinien für die Wiederverwertung von Baustoffen im Straßenbau - Herstellung, Prüfung, Auslieferung und Einbau - (BTR RC-StB), Teil: Mineralische RC-Baustoffe, Ausbauasphalt und pechhaltige Straßenbaustoffe
• Brandenburgische Technische Richtlinien "Ergänzungen zur Güteüberwachung von Mineralstoffen im Straßenbau" (BTR G Min-StB), Ausgabe 1997

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(Anlehnung an "Merkblatt über die Verwendung von industriellen Nebenprodukten im Straßenbau, Teil Wiederverwendung von Baustoffen")

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1 Probenahme und Probenvorbereitung

Die Probenahme und -vorbereitung sind gemäß DIN 1996

Blatt 2 und DIN EN 932-1 durchzuführen. Die Lagerzeit bis zur Prüfung sollte möglichst gering gehalten werden. Eine längerfristige Probenlagerung, z.B. von Rückstellproben, ist nur nach Lufttrocknung zulässig.

Für die Untersuchung auf pechtypische Bestandteile, polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK nach EPA) und Phenolindex, dürfen die Proben nur mechanisch zerkleinert werden. Eine thermische Zerkleinerung ist nicht zulässig.

2 Eluatherstellung

Die Eluatherstellung erfolgt nach dem Trogverfahren (siehe TP Min-StB Teil 7.1.2, Auslaugbarkeit, Feststoffgehalte, Trogverfahren, Ausgabe 1999).

2.1 Bohrkern- bzw. Ausbruchstück

Die Ausbauproben werden je nach Größe zwischen 4 bis 24 Stunden bei -20 °C gelagert. Anschließend erfolgt eine mechanische Zerkleinerung der gesamten Probe bis zu einer Stückgröße von < 5 mm.

Ungefähr 100 g der aufbereiteten Probe werden in Anlehnung an das Trogverfahren (siebe oben) mit voll entsalztem Wasser eluiert. Abweichend kann ein Gefäß mit einem Fassungsvermögen von etwa 1,5 l verwendet werden.

2.2 Granulat

In der Regel ist das Material in der Stückgröße von 0/32 mm zu eluieren.

Die Probemenge beträgt ungefähr 2 000 g. Dieses wird nach dem Trogverfahren eluiert.

2.3 Probekörper

Die Probekörper werden entsprechend Eignungsprüfung nach der Technischen Prüfvorschrift für hydraulisch gebundene Tragschichten (TP HGT-StB 86, Abschnitt 3.2.3.3.2) - Herstellen mit schlagender Verdichtung - (siehe Anlage 6) bzw. nach dem "Modifizierten Marshall-Verfahren in Anlehnung an das Duriez-Verfahren" (siehe Anlage 6) hergestellt. Der Durchmesser des Proctorprobekörpers beträgt 100 mm.

3 Probenvorbereitung für die PAK nach EPA/Bestimmung als Feststoff

Die Proben werden bis zu einer Stückgröße von < 5 mm mechanisch zerkleinert.

20 bis 30 g davon werden mit Cyclohexan im Soxhlet extrahiert.

4 Analysenmethoden

4.1 Hinweise

Für die Untersuchung auf pechtypische Bestandteile in Ausbaustoffen werden die nachstehenden Methoden empfohlen. Es können auch vergleichbare Verfahren angewendet werden.

4.2 Phenolindex

Bestimmung im Eluat nach DIN 38409 H 16, Verfahren 2 bzw. 3.

4.3 PAK(EPA)

Analyse des Extraktes bzw. des Eluates analog U.S. EPa 610 (EPa = Environmental Protection Agency).

DIN 38407- F 18 im Eluat

DIN ISO 13 877 im Feststoff

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Anlagentechnische Kriterien und deren Bewertung entsprechend dem Merkblatt für die Verwendung von Asphaltgranulat

Beurteilung des Asphaltgranulates

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1 Hydraulisch verfestigte Probekörper

Auszug⁴ aus den Technischen Prüfvorschriften für hydraulisch gebundene Tragschichten (TP HGT-StB 94) sowie Ergänzungen

3.2.3.1.3 Geräte bei schlagender Verdichtung

Druckfestigkeitsprüfung

"Sollen Probekörper mit schlagender Verdichtung hergestellt werden, sind Probekörperformen mit einem Innendurchmesser von 150 mm und einer Höhe von 125 mm und Verdichtungsgeräte Form B nach DIN 18 127 zu verwenden. Die Probekörperformen müssen längs teilbar sein."

Eluatherstellung

Für die Eluatherstellung werden Probekörper hergestellt; hier sind Probekörperformen mit einem Innendurchmesser von 100 mm und einer Höhe von 120 mm und Verdichtungsgeräte Form a nach DIN 18 127 zu verwenden.

3.2.3.3.2 Herstellen mit schlagender Verdichtung

"Die für jeden Probekörper erforderliche Menge wird durch Wiegen in drei gleiche Teilmengen geteilt. Die Teilmengen werden wie beim Proctorversuch nach Abschnitt 3.2.2.3 nacheinander in die Probekörperform eingebracht und jeweils mit aufgelegter Stahlplatte verdichtet. Die Schlagzahl ist für jede Schicht so festzulegen, dass insgesamt die Proctordichte erreicht wird. Hierzu sind in der Regel Vorversuche erforderlich.

Vor Aufbringen der nächstfolgenden Schicht wird die bereits verdichtete Schicht sorgfältig aufgeraut, um eine gute Verbindung der Schichten zu erreichen."

Bei Entnahme des Baustoffgemisches im Mischwerk wird der Probekörper nach einer Wartezeit von 60 ± 15 Minuten hergestellt. Die Herstellung der Probekörper muss spätestens 75 Minuten nach dem Mischen des Baustoffgemisches beendet sein.

Werden die Probekörper nicht im Mischwerk oder auf der Baustelle, sondern in einem stationären Labor hergestellt, so wird die Probenteilung zweckmäßigerweise an der Entnahmestelle durchgeführt und die Teilproben werden luftdicht verschlossen in das Labor transportiert.

3.2.3.4 Lagerung bis zur Prüfung

Die Probekörper werden nach ausreichender Erhärtung, frühestens 20 Stunden nach dem Verdichten, entformt.

"Sie werden bis dahin bei einer Temperatur zwischen + 15 und 25 °C gelagert und gegen Verdunsten, z.B. durch Auflegen von Plastikfolien und feuchten Tüchern, geschützt. Nach dem Entformen werden die Proben bei einer Temperatur von 20 ± 2 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von mindestens 95 % auf Lattenrosten oder Rostplatten bis zur Prüfung im Alter von 28 Tagen gelagert."

2 Bitumenemulsionsgebundene Probekörper

(Modifiziertes Marshall-Verfahren, in Anlehnung an das Duriez-Verfahren) Auszug aus "Straße und Autobahn" 9/92, S. 546 - 550

2.1 Einleitung

Die vorliegende Anleitung beschreibt die Herstellung der Prüfkörper von bitumenemulsionsgebundenen pechhaltigen Straßenbaustoffen (0/32 mm) als Kaltmischgut in Anlehnung an das Duriez-Verfahren.

Bei Einbau und Verdichtung von wasserhaltigem Mischgut gelten annähernd die Gesetzmäßigkeiten, die bei Einbau und Verdichtung von ungebundenen Baustoffgemischen zu beachten sind.

Dies bedeutet, dass der Verdichtungserfolg in entscheidendem Maße von der unterstützenden Wirkung des Wassers abhängt.

2.2 Geräte

Zur Herstellung der Probekörper sind Verdichtungsformen in Anlehnung an die DIN 1996 Teil 4 (Herstellung von Probekörpern aus Mischgut) erforderlich. Die Formen müssen aus V4A-Stahl angefertigt werden, um Korrosion durch basisches oder saures Wasser auszuschließen.

Für die Verdichtung der Probekörper wird eine Presse benötigt, die folgende Anforderungen erfüllt:

• Aufzubringende Kraft mindestens 75 kN
• Konstanthalten einer definierten Last für die Dauer von mindestens 5 Minuten
• Steuerbarkeit der Vorschubgeschwindigkeit

2.3 Herstellung der Probekörper

Das Mischgut sollte für die Probekörperherstellung etwa gleich alt sein. Daher ist das Mischgut für jeden Verdichtungsvorgang getrennt und möglichst kurz vor dem Einfüllen in die Verdichtungsform herzustellen. Je Probekörper sind ca. 2 kg Kaltmischgut herzustellen.

Wurde Kaltmischgut auf der Baustelle entnommen, so ist diese Probe gegen Wasserverlust zu schützen und so bald wie möglich zu verdichten.

Jede Verdichtungsform wird an der Unterseite mit der Stempelplatte und dem Stempel verschlossen und auf zwei Holzklötze gestellt. Anschließend wird das wasserhaltige Mischgut in die Verdichtungsformen eingefüllt.

Jede Verdichtungsform nimmt 1,240 ± 5 g Probenmaterial auf, das möglichst gleichmäßig einzufüllen ist, damit während des Pressvorgangs eine homogene Verdichtung erfolgen kann.

Nach Einfüllen des Probenmaterials werden die obere Stempelplatte und der obere Stempel aufgesetzt. Anschließend werden die Stempel mit der Presse so weit angedrückt, dass die Verdichtungsform gerade gehalten wird, aber noch keine Verdichtung erfolgt. Die Holzklötze werden nun entfernt, so dass die Verdichtungsform allein über die Stempel gehalten wird.

Der Kompressionsdruck wird nun so erhöht, dass innerhalb von 5 Minuten ± 15 Sekunden eine Last von 65 kN auf den Probekörper einwirkt. Diese Last wird 5 Minuten aufrechterhalten. Während dieser Zeit kann aus dem Mischgut Wasser austreten.

Nach der konstanten Belastung von 5 Minuten wird die Probe entlastet; Stempel und Stempelplatten werden entfernt.

Die Verdichtungsformen mit dem verdichteten Probematerial sind bei Raumtemperatur zu lagern und werden nach 20 ± 2 Stunden ausgeformt.

Die gleichzeitige Verdichtung von mehreren (maximal vier) Probekörpern bietet die Vorteile, dass der Verdichtungsdruck besser einstellbar und die Gefahr der Stempelverkantung geringer ist. Hierbei ist darauf zu achten, dass eine Druckpresse mit genügend großem Lastbereich zur Verfügung steht.

2.4 Lagerung der Probekörper

Die Probekörper werden nach ihrer Ausformung sieben Tage unter Laborbedingungen (Raumtemperatur 20 - 25 °C, relative Luftfeuchtigkeit 50 - 60 %) windgeschützt auf einem Rost gelagert, so dass sie von allen Seiten abtrocknen können.

Bild 2: Stempelplatte		Bild 3: Probekörper

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