Tagungsdokumentation online

Fachvorträge aus Tagungsbänden von FGSV-Veranstaltungen

FGSV-Nr. FGSV M 12
Ort Aschaffenburg
Datum 2017-11-22
Titel Die Neufassung der TL Gestein-StB – Basis unserer künftigen Arbeit
Autoren AOR Dr.-Ing Christian K. V. Schulze
Kategorien
Einleitung

Die ,,Technischen Lieferbedingungen für Gesteinskörnungen im Straßenbau" wurden auf Basis der bestehenden Produktnormen überarbeitet. Auf die maßgebenden Änderungen wird im Rahmen dieses Beitrages eingegangen. Die Veröffentlichung der überarbeiteten TL GesteinStB ist von dem Zeitpunkt der Anzeige der wiederholt zurückgestellten neuen Produktnormengeneration EN 13043, EN 12620 und EN 13242 abhängig.

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Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

1 Stand der Produktnormen

Die "Technischen Lieferbedingungen für Gesteinskörnungen im Straßenbau" enthalten Anforderungen an natürliche, industriell hergestellte und rezyklierte Gesteinskörnungen, die im Bereich des Straßenbaus Verwendung finden. Die TL Gestein-StB basieren auf den Europäischen Produktnormen EN 13043 (Gesteinskörnungen für Asphalt und Oberflächenbehandlungen für Straßen, Flugplätze und andere Verkehrsflächen), EN 12620 (Gesteinskörnungen für Beton) und EN 13242 (Gesteinskörnungen für ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische für den Ingenieur- und Straßenbau). Die zurzeit gültigen TL Gestein-StB liegen in der Ausgabe 2004, Fassung 2007 vor. Sie setzen damit die EN 13043, Ausgabe 2002, die EN 12620, Ausgabe 2008 und die EN 13242, Ausgabe 2008 um.

Die Europäischen Normen werden in der Regel in einem Rhythmus von 5 Jahren einer Revision unterzogen. Die Revisionstätigkeiten für die oben genannten Produktnormen wurden bereits vor mehreren Jahren aufgenommen, konnten aber bis zum heutigen Tag nicht abgeschlossen werden. Zwischenzeitlich erschienene Entwürfe wurden wiederholt zurückgestellt und es erfolgte keine abschließende Verabschiedung durch eine Anzeige im Europäischen Amtsblatt.

Die Anzeige der genannten Produktnormen im Europäischen Amtsblatt ist eine grundlegende Voraussetzung für die Überarbeitung der TL Gestein-StB. Da zum jetzigen Zeitpunkt eine erneute Überarbeitung der vorliegenden Produktnormenentwürfe nicht ausgeschlossen und damit deren Veröffentlichung nicht absehbar ist, kann eine zielgerichtete Überarbeitung der TL Gestein-StB auf Basis dieser Produktnormenentwürfe nicht erfolgen.

Seit der Herausgabe der aktuellen Fassung der TL Gestein-StB 2007 erfolgten wissenschaftliche und technische Entwicklungen, die es umzusetzen gilt. Diese erfolgte zum Teil mittels Allgemeines Rundschreiben Straßenbau (z. B. ARS 6/2016). Um den Entwicklungen der letzten 10 Jahre gerecht zu werden, hat der AA 6.1 die TL Gestein-StB Ausgabe 2004/Fassung 2007 überarbeitet und einen entsprechenden Entwurf in den LA 6 eingebracht. Dieser Entwurf basiert auf den bestehenden Produktnormen aus 2002 bzw. 2008.

Im November dieses Jahres stehen weitere richtungsweisende Sitzungen auf europäischer Ebene an, die das weitere Vorgehen bzgl. der vorliegenden Produktnormenentwürfe behandeln. In Abhängigkeit der Ergebnisse dieser Sitzungen wird seitens der FGSV entschieden, ob der vorliegende, auf den bestehenden Produktnormen basierende Entwurf der TL Gestein-StB veröffentlicht wird, oder, ob die Verabschiedung der europäischen Produktnormenentwürfe abgewartet wird und auf Grundlage dieser eine vollständige Überarbeitung der TL Gestein-StB erfolgt. Maßgebendes Kriterium ist der mögliche Zeitpunkt der Anzeige der neuen Generation der Produktnormenentwürfe im Europäischen Amtsblatt.

In den folgenden Abschnitten wird auf den von AA 6.1 vorgelegten Entwurf der TL Gestein-StB eingegangen.

2 Neufassung der TL Gestein-StB

Die TL Gestein-StB wurden auf Basis der EN 13043, Ausgabe 2002, EN 12620, Ausgabe 2008 und EN 13242, Ausgabe 2008 sowie unter Berücksichtigung wissenschaftlicher und technischer Entwicklungen überarbeitet. Die überarbeitete Fassung der TL Gestein-StB liegt den Gremien der FGSV als Entwurf vor.

In den folgenden Abschnitten wird auf die maßgebenden Änderungen eingegangen. Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das Anforderungsniveau der TL Gestein-StB nicht verändert wurde.

2.1 Begriffsbestimmungen

Im Abschnitt "Begriffsbestimmungen" wurden die Begriffe Natursand, Brechsand, Kies, Splitt und Schotter aufgenommen. Die Grundlage für die Definition der Begriffe ist die Genese der Gesteine. So werden Natursand und Kies als Gesteinskörnungen definiert, die ausschließlich durch natürliche Zerkleinerungsprozesse entstanden sind. Unter Brechsand, Splitt und Schotter sind Gesteinskörnungen zu verstehen, die durch künstliche Zerkleinerungsprozesse entstanden sind.

Mit der Aufnahme dieser Begriffe in die TL Gestein-StB wird die Möglichkeit geschaffen, Gesteinskörnungen hinsichtlich ihrer Oberflächenbeschaffenheit einfach und eindeutig zu beschreiben. Die Prüfung nach EN 933-5 (Anteil an gebrochener Oberfläche) ermöglicht eine eindeutige Charakterisierung von gebrochenen Gesteinskörnungen. Die Charakterisierung der nicht gebrochenen Gesteinskörnungen hingegen ist unzureichend. Nicht gebrochenen Gesteinskörnungen (Natursand und Kies) kann die Kategorie CNR/70 zugewiesen werden. Jedoch lässt diese Kategorie einen Anteil an vollständig gerundeten Körner von 0 bis 70 [M. %] zu. Somit kann eine Lieferkörnung der Kategorie CNR/70 ausschließlich gebrochene Gesteinskörnungen enthalten.

2.2 Korngrößenverteilung

Die groben Gesteinskörnungen für ungebundene Gemische für den Straßenbau müssen gemäß EN 13242 die Anforderungen an die Kategorie GC80/20 erfüllen. In der Tabelle 2 der TL Gestein-StB Ausgabe 2004/Fassung 2007 war diese Kategorie nicht enthalten. Der vorgelegte Entwurf der TL Gestein-StB enthält eine erweiterte Tabelle, die diese Kategorie abdeckt (s. Tabelle 1, Zeile 26 bis 31).

Weiterhin wurden die Anforderungen an die Korngrößenverteilung konsequent auf die Angabe des Siebdurchganges umgestellt (s. Tabelle 1).

2.3 Gehalt an Feinanteilen

Die Anforderungen an den maximalen Gehalt an Feinanteilen in groben Gesteinskörnungen beträgt 1 M.-%. Diese Kategorie ist in den EN 12620 nicht enthalten. Folglich ist eine Anforderung in Form einer Kategorie nicht möglich. Um die Anforderungen umzusetzen, findet sich im Anhang G des Entwurfes der TL Gestein-StB keine Anforderung in Form einer Kategorie, der maximale Gehalt von Feinanteilen wird durch die Angabe " 1 M.-%" beschränkt.

2.4 Qualität der Feinanteile von feinen Gesteinskörnungen

Die Prüfung der Qualität der Feinanteile von feinen Gesteinskörnungen und Gesteinskörnungsgemische wurde neu organisiert. Bisher war das Prüfverfahren Methylen-Blau-Wert zu Ansprache der quellfähigen Tonminerale im Regelwerk verankert. Aufgrund der unzureichenden Aussagekraft des Prüfverfahrens wurde die Angabe des Methylen-Blau-Wertes zurückgestellt (s. Tabelle 2).

Mit dem Prüfverfahren Schüttel-Abrieb (TP Gestein-StB, Teil 6.6.3) kann die Qualität von feinen Gesteinskörnungen sehr gut angesprochen werden, was durch mehrere Forschungsarbeiten belegt wurde. Anforderungen an den Wert der Schüttel-Abriebprüfung werden nicht gestellt, der Wert ist zur Erfahrungssammlung und zur Schaffung eines Bewertungshintergrundes anzugeben.

Tabelle 1: Allgemeine Anforderungen an die Korngrößenverteilung

Tabelle 2: Qualität der Feinanteile von feinen Gesteinskörnungen und Gesteinskörnungsgemischen

2.5 Widerstand gegen Polieren

Die Bestimmung des Widerstandes gegen Polieren von groben Gesteinskörnungen nach EN 1097-8 erfolgt unter Verwendung eines Kontrollgesteins. Der "Herrnholzer Granit" wurde 2008 als alternatives nationales Kontrollgestein eingeführt und inzwischen auf europäischer Ebene etabliert.

Die Tabelle 14 des Entwurfes der TL Gestein-StB wurde erweitert. Die Tabelle spiegelt die für die Anwendungsbereiche Asphalt und Beton relevanten Anforderungen wider (s. Tabelle 3).

Tabelle 3: Kategorien und ausgewählte Zwischenwerte für die Mindestwerte des Widerstandes gegen Polieren

2.6 Widerstand gegen Hitzebeanspruchung

Der Widerstand gegen Hitzebeanspruchung ist für grobe Gesteinskörnungen für Asphalt nach EN 1367-5 zu bestimmen. Anforderungen an den ermittelten Wert bestehen nicht, der Wert ist anzugeben. In dem Entwurf der TL Gestein-StB wurde der Bewertungshintergrund der TL Min-StB aufgenommen: Wenn die Absplitterungen nach EN 1367-5 (Muffelofen) I 3 M. % und in Abhängigkeit des Prüfverfahrens der Festigkeitsverlust VSZ 5 M.-% bzw. VLA 8 M.-% beträgt, kann erfahrungsgemäß von einem ausreichenden Widerstand gegen Hitze ausgegangen werden. Der aufgenommene Bewertungshintergrund ist keine Anforderung.

2.7 Sonnenbrand

Der "Sonnenbrand" ist eine Art des Gesteinszerfalls, der bei einigen Basalten unter Atmosphäreneinfluss auftreten kann. Wenn Anzeichen von "Sonnenbrand" vorliegen, ist der Massenverlust nach EN 1367-3 (Kochversuch) und der Widerstand gegen Zertrümmerung nach EN 1097-2 (Schlagzertrümmerungsversuch oder Los Angeles Versuch) zu bestimmen. In den TL Min-StB war die Bestimmung der Werte für grobe Gesteinskörnungen und Gesteinskörnungsgemische mit D 32 mm und mit D > 32 mm verankert. Der Entwurf der TL Gestein-StB ist analog aufgestellt. Anforderungen an grobe Gesteinskörnungen mit D > 32 mm werden nicht gestellt, der Wert ist anzugeben.

2.8 Alkali-Kieselsäure-Reaktivität

Die Prüfung auf Alkali-Kieselsäure-Reaktivität wird durch die TL Beton-StB bzw. durch das Allgemeine Rundschreiben Straßenbau ARS 4/2013 geregelt. In dem Entwurf der TL GesteinStB wurde ein entsprechender Verweis aufgenommen.

2.9 Schädliche Feinanteile in Füllern

Zur Kennzeichnung der schädlichen Feinanteile in Füllern ist gemäß der TL Gestein-StB, Ausgabe 2004/Fassung 2007 der Methylen-Blau-Wert zu bestimmen. Aufgrund der unzureichenden Aussagekraft des Prüfverfahrens wurde im Entwurf der TL Gestein-StB ­ analog zu den feinen Gesteinskörnungen und Gesteinskörnungsgemischen ­ die Bestimmung zurückgestellt.

2.10 Wasserempfindlichkeit von Füller

Die Wasserempfindlichkeit von Füller wird im Vorversuch nach EN 1744-4 bestimmt. Bei Verdacht auf quellfähige Tonminerale ist eine Prüfung nach EN 1744-4: 2005, Anhang A erforderlich, wobei die Quellung nicht mehr als 1 M.-% betragen darf. Der Entwurf der TL Gestein-StB sieht alternativ eine Prüfung nach TP Gestein-StB, Teil 6.6.3 (Schüttel-Abriebverfahren) vor.

2.11 Anhang A und B

Der Anhang A der TL Gestein-StB, Ausgabe 2004/Fassung 2007 wurde grundlegend überarbeitet. Die bisherigen Kategorien wurden durch Maximalwerte ersetzt und die Maximalwerte mit einer umfangreichen Datensammlung abgeglichen. Der überarbeitete Anhang A wurde bereits mit dem ARS 6/2016 eingeführt. Für den Entwurf der TL Gestein-StB wurde der Anhang A ohne Änderungen übernommen.

Die Tabelle B.1 des Anhanges B wurde gemäß der EN 13242 überarbeitet. Der Entwurf der TL Gestein-StB sieht für die stoffliche Zusammensetzung von RC-Baustoffen für die Bestandteile "Beton, Betonprodukte, Mauersteine aus Beton, hydraulisch gebundene Gesteinskörnungen" die Kategorie RC NR, für die Bestandteile "Festgestein, Kies" die Kategorie RU NR und für die Bestandteile Schlacke (Hochofen-, Stahlwerks- und Metallhüttenschlacke) die Kategorie RU NR vor. Damit sind die Anteile dieser Bestandteile am RC-Baustoff nicht begrenzt.

2.12 Anhang F.1

Mit der Einführung des Anhanges F.1 wird den ZTV BEA-StB Rechnung getragen. Die Anforderungen der ZTV BEA-StB an Gesteinskörnungen für den Anwendungsbereich Asphalt: Anspritzen und Abstreuen, Oberflächenbehandlung, Dünne Asphaltdeckschichten in Kaltbauweise, Dünne Asphaltdeckschichten in Heißbauweise auf Versiegelung, übernommen.

3 Fazit

Mit dem vorliegenden Entwurf der TL Gestein-StB wird den wissenschaftlichen und technischen Entwicklungen seit der letzten Fassung der TL Gestein-StB 2007 Rechnung getragen. Der Entwurf fußt auf den vorliegenden gültigen Produktnormen aus den Jahren 2002 (EN 13042) bzw. 2008 (EN 12620 und EN 13242). Die Veröffentlichung des Regelwerkes hängt von den Entwicklungen auf der europäischer Normungsebene und dem Zeitpunkt der Anzeige der wiederholt zurückgestellten neuen Produktnormengeneration ab.

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