Filterstabilität von Bettungs- und Fugenmaterial von Pflasterdecken

Abstract

Pflasterbefestigungen sind die älteste Bauweise und sind immer noch weit verbreitet. Sie werden in mehr als 40% der Gemeindestraßen in Österreich verwendet (Mladenov 2014). Die Zahl der Schadensfälle ist dabei enorm und die Gründe dafür vielfältig, da Pflasterungen ein komplexes System sind. Ihre Wirkungsweise wird durch das Zusammenspiel der einzelnen Systemelemente weitgehend beeinflusst. Dabei sind die Materialeigenschaften und deren Verträglichkeit miteinander von wesentlicher Bedeutung. Besonders interessant ist die Kombination von Bettungs- und Fugenmaterial, das so aufeinander abzustimmen ist, dass ein Eindringen des Fugenmaterials in die Bettung verhindert wird. Die als Filterstabilität bezeichnete Anforderung wird durch Grenzwerte charakterisiert, die in der derzeit gültigen RVS 08.18.01 vorgegeben sind. Erfahrungen anhand zahlreicher Schadensfälle belegen jedoch, dass selbst bei Einhaltungen der Grenzwerte in einem mittleren Bereich der Anwendungsspanne, eine unzureichende Filterstabilität gegeben ist. Damit ist eine zuverlässige Wirkung der Kriterien nicht gegeben. Zur Bestimmung der Filterkriterien sind unterschiedliche Versuche durchgeführt worden, ein einheitlicher Versuchsablauf fehlte jedoch bis jetzt. Deshalb wurde im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der TU Wien eine Untersuchungsmethodik entwickelt, mit dessen Hilfe Filterkriterien einfach und zielsicher bestimmt werden können. Eine Vielzahl an durchgeführten Versuchen bestätigte die Wirksamkeit der Untersuchungsmethodik. Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es, hierzu eine erweiterte Datenbasis zu erstellen, damit neue Filterkriterien festgelegt werden können. Im Rahmen der Diplomarbeit wurden daher weiterführende Untersuchungen zur Filterstabilität von Bettungs- und Fugenmaterial unternommen, mit der Zielsetzung die Datengrundlage der Versuchsergebnisse zu erweitern und einen ersten Ansatz zur Formulierung eines allgemeingültigen Filterkriteriums zu liefern. Eine allgemeine Beschreibung der Pflasterbauweise mit ihrer Konstruktion und Anforderungen wurde im ersten Teil vorgenommen. Betrachtet wurden auch die Einwirkungen auf die Pflasterdecken, so wie die daraus resultierenden Schäden. Im nächsten Kapitel wurde auf die besondere Problematik der Filterstabilität eingegangen. Die Grundlagen der Filterstabilität wurden allgemeingültig beschrieben, mit einem Überblick auf die verschiedenen theoretischen Untersuchungen und deren Normierung. In weiterer Folge wurden speziell die Untersuchungen zur Bestimmung von Filterkriterien für die Pflasterbauweise erörtert. Beschrieben wurden der Aufbau, die verwendeten Materialien und ihre Eigenschaften. Im nächsten Teil wurden die Ergebnisse der durchgeführten Filterstabilitätsversuche ausführlich vorgestellt, gefolgt von der Auswertungsmethodik. Bei der Analyse wurde die Änderung verschiedener Eigenschaften im Hinblick auf die Definition von neuen Filterkriterien ausgewertet.