ARGE PFLASTERDECKE
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Die gebundene Bauweise von Pflasterdecken und Plattenbelägen

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Die gebundene Bauweise von Pflasterdecken und Plattenbelägen

Beitrag  RSB am Di Mai 18, 2010 5:21 pm

Schon vor über 2000 Jahren bauten die Römer einige Pflasterstraßen in gebundener Bauweise unter Verwendung von Beton und Mörtel für Tragschicht, Bettung und Fuge.

Im Gegensatz zu einzelnen europäischen Ländern gilt die gebundene Bauweise in Deutschland nach wie vor als Sonderbauweise. Nachdem jahrzehntelang nur unzureichende technische Vorschriften für die gebundene Bauweise vorlagen, ist diese mit Erscheinen der neuen DIN 18318:2006 nicht mehr in den allgemeinen technischen Vorschriften geregelt.

Die Vorgaben der alten DIN 18318 führten zu erheblichen Schäden:

-> Bettungsmörtel im Mischungsverhältnis 1 : 4 (Zement : Sand) oder ein Mörtel der MG III (Mörtelgruppe III) nach DIN 1053. Hierbei handelt es sich um einen Putz- und Mauermörtel mit einer Druckfestigkeit von 10 N/mm² der nicht ausreichend frostbeständig ist.

-> die Mörtelverfugung mit einer Fugentiefe von min. 30 mm mit einem nicht definierten Fugenmörtel, die Anforderung war hier 600 kg Zement pro m³ - daraus ergeben sich aber keine definierten Materialeigenschaften

Bei einer Verfugung mit Mörtel der oberen 3 cm der Fuge spricht man heute von einer gebundenen Fugenfüllung. Diese Bauweise eignet sich nur für gering belastet Flächen und stellt keine dauerhafte Lösung dar.

Die wesentlichen Funktionen der gebundenen Bauweise sind der horizontale Schichtenverbund und die großflächige Lastabtragung.

Es handelt sich bei der gebundenen Bauweise nicht um eine Pflasterdecke bei der ungebundene Materialien für Tragschicht, Bettung und Fuge durch gebundene Materialien ersetzt werden.

Die gebundene Bauweise ist eine eigenständige Bauweise, bei der sowohl die Grundsätze des Pflasterstraßenbaus wie auch betontechnologische Grundsätze anzuwenden sind.

Nach dem Stand der Technik versteht man unter einer gebundenen Bauweise für belastete Flächen einen gebundener Aufbau aus:

-> Drainbeton oder Drainasphalt mit definierten Eigenschaften

-> drainfähigem Bettungsmörtel mit definierten Eigenschaften

->
wasserundurchlässigem Pflasterfugenmörtel mit definierten Eigenschaften

Die verwendeten Beton- / Mörtelprodukte sind starr und daher nicht in der Lage auftretende Spannungen abzubauen. Über den Verbund der einzelnen Schichten sowie zwischen Stein und Fugenmörtel können die Spannungen jedoch aufgenommen werden, wenn die Gebrauchsfestigkeit der Pflasterdecke höher ist als die Summe der auftretenden Lasten aus Spannung und Verkehrslast.
Die Pflasterdecke ist durch geeignete Dehnungsfugen so zu unterteilen, dass Schäden in Folge von Spannungen vermeiden werden. Eine Rissbildung ist dennoch nicht auszuschließen.

Die Lasten aus Eigenspannung, Temperaturlängenänderung und Verkehrslast addieren sich. Übersteigt die Lastsumme die Festigkeit der Konstruktion entstehen an den Schwachstellen der Pflasterdecke Schäden durch Risse, Kantenabplatzungen, lose Steine, zerstörte Fugen oder zerstörte Bettung.

Die Verkehrsbelastung stellt im direkten Vergleich der auftretenden Einzel-Kräfte zur thermischen Belastung eine relativ geringe Belastung dar.

Die durch Fahrzeuge aufgebrachten dynamischen Einzellasten liegen im Bereich von max. 2 N/mm², z.B. bei der Vollbremsung eines Lkw. Aufgrund des hohen Verkehrsaufkommens erfolgt diese Belastung jedoch mit einer hohen Frequenz und tragen somit erheblich zur Belastung der Pflasterkonstruktion bei.

Die auftretenden Spannungen aus thermischer Beanspruchung sind um einiges höher. Hier wirken bis zu 20 N/mm² Druckspannungen aus positiver thermischer Längenänderung sowie daraus resultierende Zugspannungen von bis zu 2 / N mm²

Durch Frosteinwirkung können im ungünstigsten Fall Druckspannungen von weit über 100 N/mm² im Mörtelgefüge auftreten.

Jede Druckspannung erzeugt Querzugspannungen die zu Schäden am Pflasterbelag führen können. Die Materialeigenschaften und der Verbund der Baustoffe sind wichtige Punkte im Bezug auf die Dauerhaftigkeit einer Pflasterfläche in gebundener Bauweise.

Nach dem aktuellen Stand der Technik sind Pflasterflächen und Plattenbelage in gebundener Bauweise auf einer gebundenen drainfähigen Tragschicht (Drainbeton oder Drainasphalt) sowie unter Verwendung eines drainfähigen Bettungsmörtels (Drainfeinbetons) in Verbindung mit einem speziellen wasserundurchlässigen Pflasterfugenmörtel auszuführen.

Produkte mit Druckfestigkeiten unter 45 N/mm2 sind nur für geringe Verkehrsbelastungen geeignet.

Da sich die gebundene Bauweise von Pflasterdecken und Plattenbelägen vergleichbar wie eine starrer Belag einer Betonfahrbahn verhalt, muss dies bei der Planung berücksichtigt werden.

Bei gebundenen Pflasterdecken und Plattenbelägen sind Risse infolge von thermischen Längenänderungen oder Verkehrsbelastungen nicht auszuschließen. Daher ist eine ausreichende Drainfähigkeit von Bettung und Tragschicht erforderlich.

Die unterschiedlichen Materialeigenschaften von Tragschicht, Bettungsmaterial, Pflasterstein bzw. Platte und Fugenmaterial fuhren zu Eigenspannungen im Aufbau.

Die Eigenschaften der verwendeten Baustoffe sind aufeinander abzustimmen.

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