Entwicklung eines Verfahrens zur Prüfung und Bewertung des Abriebwiderstandes von Bettungs- und Fugenmaterial von Pflasterbefestigungen

Entwicklung eines Verfahrens zur Prüfung und Bewertung des Abriebwiderstandes von Bettungs- und Fugenmaterial von Pflasterbefestigungen

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Radenberg

Die schadensfreie Ableitung der bei hohen Verkehrsbelastungen entstehenden Reibungskräfte setzt bei Pflasterdecken eine hohe mechanische Beständigkeit des Fugen- und Bettungsmaterials voraus. Das Regelwerk empfiehlt daher die Verwendung von Körnungen 0/5 mm oder 0/8 mm mit einem ausreichenden Abriebwiderstand. Unklar bleibt, wie der Abriebwiderstand bestimmt und bewertet werden kann.

Das Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines geeigneten Verfahrens zur Prüfung von für Fugen und Bettungen relevanten Gesteinskörnungen. Weiterhin sollten Empfehlungen für Anforderungswerte erarbeitet werden. Dazu wurden zunächst 29 Gesteinskörnungen anhand ihrer Schlagzertrümmerungswerte ausgesucht und die groben Körnungen > 10 mm mit dem Micro-Deval-Verfahren nach DIN EN 1097-1 sowie dem Los Angeles-Verfahren nach DIN EN 1097-2 geprüft. Zur Prüfung der feinen Körnungen < 5,6 mm wurden die Prallprüfung an Sand nach den TP Min-StB und das in Anlehnung an das Micro-Deval-Verfahren und die NF P 18576 eigens entwickelte modifizierte Micro-Deval-Verfahren (MMD-Verfahren) eingesetzt. Das MMD-Verfahren ermöglicht die Prüfung von Körnungen 0,25/5,6 mm in einer rotierenden Trommel unter Verwendung von Wasser und Stahlkugeln als Reibladung. Als Maß für den Abriebwiderstand gilt der nach Beanspruchung ermittelte auf die Gesamtmasse der Probe bezogene Kornanteil < 0,063 mm. Die Ergebnisse des MMD-Verfahrens erlaubten eine gute Unterscheidung zwischen abriebbeständigen und weichen Materialien und wiesen geringe Streuungen der Einzelwerte auf. Weiterhin wurde die Prüfung von feinen Körnungen 0/2 mit dem MMD-Verfahren erprobt.

Der Vergleich der Ergebnisse der verschiedenen Verfahren zeigte, dass die an den groben Körnungen ermittelte Festigkeit nicht auf die üblicherweise für Bettungen und Fugen verwendeten Körnungen übertragen werden kann. Durch Anpassung der Auswertung und Variation der Körnung wurde ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem MMD-Verfahren und der Prallprüfung an Sand festgestellt. Zur Empfehlung von Anforderungswerten wurde ein Bewertungshintergrund erstellt, der auf der Befragung von Sachverständigen und Tiefbauämtern sowie der Untersuchung von acht hoch belasteten Pflasterflächen in schadensfreiem und schadhaftem Zustand beruhte. Aus den Prüfungen der bei den Felduntersuchungen entnommenen Bettungsmaterialien mit dem MMD-Verfahren und der Prallprüfung an Sand konnten erste Empfehlungen für Anforderungswerte an den Abriebwiderstand gegeben werden.


Die Forschungsarbeit wurde in Zusammenarbeit mit Prof. Dr.-Ing. Carsten Koch, Institut für Baustoffe, Geotechnik, Verkehr und Wasser an der Fachhochschule Köln durchgeführt.