Konstruktive Gestaltung und Ausführung der Verkehrsflächenbefestigung

Allgemeines

Filterstabilität

Untergrund/Unterbau

Tragschichten

Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen

Pflasterdecke

Allgemeines

Den in den RStO standardisierten Bauweisen liegen die Anforderungen

• an die Frostsicherheit und
• an die Tragfähigkeit

der Verkehrsflächenbefestigungen zugrunde. Außerdem müssen die Schichten so beschaffen sein, dass sich eine ausreichende Verformungsbeständigkeit im Gebrauchszustand ergibt.

Für Oberbaukonstruktionen mit Pflasterdecke in Regelbauweise (ungebundene Ausführung) ist zudem eine ausreichende Wasserdurchlässigkeit aller Schichten einschließlich der Bettung, verbunden mit der notwendigen Erosionsfestigkeit, erforderlich.

Die entsprechenden Anforderungen sind:

Filterstabilität

Bedeutung der Filterstabilität

Pflasterdecken sind – zumindest zeitweilig – während ihrer Nutzungsdauer wasserdurchlässig, d. h. Oberflächenwasser kann über die Fugen in den Oberbau einsickern. Sofern die Sieblinien von zwei aneinander grenzenden Gesteinskörnungsgemischen voneinander abweichen, kann es infolge Durchsickerung bei zu hoher Fließgeschwindigkeit des Wassers an den Schichtgrenzen zu hydraulisch bedingten Kornumlagerungen kommen. Deformationen des Korngerüstes sowie die Verringerung der Wasserdurchlässigkeit durch Umlagerung, insbesondere von Feinanteilen, sind dann nicht auszuschließen. Dies betrifft alle Schichtgrenzen, also zwischen Fugen- und Bettungsmaterial, zwischen Bettungsmaterial und oberer Tragschicht, zwischen Tragschichten untereinander und zwischen unterer Tragschicht und Untergrund/Unterbau. Die Nichtbeachtung dieser Vorgänge kann zu schwerwiegenden Schäden an der Befestigung führen. Deshalb müssen die Gesteinskörnungsgemische aneinandergrenzender Schichten filterstabil aufeinander abgestimmt werden.

Die Beständigkeit an einer von Wasser durchströmten Schichtgrenze zweier benachbarter Gesteinskörnungsgemische gegen Kornumlagerungen wird als „Filterstabilität" bezeichnet. Zu ihrer Beurteilung werden Filterregeln verwendet. Als Eingangsgröße dienen dabei die Sieblinien der betreffenden Gesteinskörnungsgemische. Die Struktur des Korn- bzw. Porensystems der Schichten wird somit vereinfachend aus den Sieblinien abgeleitet. Die Filterstabilität wird vorwiegend durch den Abstand der Sieblinien beeinflusst. Dieser ist gekennzeichnet durch die Korngröße bei bestimmten Siebdurchgängen der Sieblinie in Verbindung mit der Ungleichförmigkeitszahl C_U.

Nachweis der Filterstabilität

Der Nachweis der Filterstabilität nach dem derzeit gültigen Regelwerk (siehe ZTV Pflaster-StB) erfolgt anhand der folgenden drei Bedingungen:

1. Durchlässigkeitsbedingung:
   Die Beurteilung, ob ein druck- und rückstaufreier Durchfluss des Wassers ermöglicht wird, erfolgt anhand des Abstandsverhältnisses D₁₅/d₁₅.
   
   
2. Bedingung für die Sicherheit gegen Erosion:
   Es soll vermieden werden, dass sich die kleinen Körner des feinkörnigen Materials mit dem Durchmesser d durch die Poren des grobkörnigen Korngerüstes hindurchbewegen, das aus Körnern mit dem Durchmesser D besteht. Das Porensystem es grobkörnigen Materials muss also das feinkörnige Material abfiltern. Als Kenngröße dient das Abstandsverhältnis D₁₅/d₈₅.
   
   
3. Bedingung für die Sicherheit gegen Kontakterosion:
   Kontakterosion tritt an der Schichtgrenze von grob- zu feinkörnigen Schichten auf, wobei es durch die Erosion des feinkörnigen Korngerüstes zu einem Einsacken grober Körner in die feinkörnige Schicht kommt. Als Beurteilungsgröße dient hier das Abstandsverhältnis D₅₀/d₅₀.

Zum Nachweis der Filterstabilität von Gesteinskörnungsgemischen mit einer Ungleichförmigkeitszahl C_U ≥ 15 wird eine bewährte Regel, basierend auf den Filterregeln von TERZAGHI verwendet (Filterregel 1). Dies ist gemäß den ZTV Pflaster-StB für den Nachweis zwischen Bettungsmaterial und oberer Tragschicht anzuwenden. Die Durchlässigkeitsbedingung wird von den ZTV Pflaster-StB nicht gefordert. Ihre Einhaltung ist jedoch zu empfehlen, damit das über die Fugen eindringende Wasser rückstaufrei über die Bettung in die Tragschichten einsickern kann.

Filterregel 1:

Ist die Ungleichförmigkeitszahl eines der aneinander grenzenden Materialien C_U < 15, was bei einer Reihe von Böden und Baustoffgemischen für Tragschicht, Bettung und Fugenfüllung vorkommen kann, ist die vorbeschriebene Filterregel nicht mehr anwendbar. Für derartige Fälle wird die Anwendung der nachfolgend beschriebenen Filterregel 2 empfohlen. Sie beruht auf Untersuchungen im Rahmen eines Forschungsvorhabens zur Filterstabilität von Bettungs- und Fugenmaterialien (Krass und Görener 2005).

Filterregel 2:

Mit:

Die Ungleichförmigkeitszahl C_U ist ein dimensionsloser Wert, der den Verlauf der Sieblinie einer Gesteinskörnung, eines Baustoffgemisches oder eines Bodens im Bereich zwischen d₁₀ und d₆₀ beschreibt.

Mit:

Untergrund / Unterbau

Allgemeines

Der Untergrund/Unterbau muss dauerhaft tragfähig und verformungsbeständig sein und daher hinreichend verdichtet werden, damit der Oberbau beginnend mit der ersten Tragschicht (in der Regel Frostschutzschicht) auf dem Planum eingebaut und anforderungsgerecht verdichtet werden kann. Damit wird im Allgemeinen sichergestellt, dass die Verkehrsbelastungen schadlos aufgenommen werden können.
Bei der Ausführung ist darauf zu achten, dass das Planum nur befahren werden darf, wenn dadurch keine schädlichen Verdrückungen entstehen, die den Wasserabfluss behindern würden.

Tragfähigkeit

Es ist ein Verformungsmodul EV2 ≥ 45 MPa nachzuweisen. Kann bei dem anstehenden Untergrund diese Tragfähigkeitsanforderung nicht erreicht werden, ist eine Bodenverbesserung oder Bodenverfestigung auszuführen oder gegebenenfalls ein Bodenaustausch, ebenfalls in Verbindung mit einer Planumsentwässerung, vorzunehmen.

Ebenheit und profilgerechte Lage

Das Planum ist profilgerecht und eben auszuführen. Die nachfolgend genannten Anforderungen sind in den ZTV E-StB beschrieben.
Die Abweichung des Planums von der Sollhöhe darf nicht mehr als ± 3 cm betragen, wenn eine Schicht ohne Bindemittel darüber eingebaut wird (Regelfall) bzw. nicht mehr als ± 2 cm, wenn eine gebundene Schicht darüber eingebaut wird. Die Ebenheitsanforderungen sollen sicherstellen, dass

• eine ausreichende Entwässerung des Planums über die Querneigung erfolgen kann,
• die erforderliche Tragschichtdicke durchgängig hergestellt werden kann und
• der Materialbedarf zum Ausgleich der Unebenheiten bei der Herstellung der darüber liegenden Tragschichten begrenzt wird.

Die Querneigung des Planums sollte der Querneigung der Pflasterdecke entsprechen, mindestens aber 2,5 % betragen, bei unverbesserten/unverfestigten wasserempfindlichen Böden mindestens 4,0 %. Verwindungsbereiche sind so kurz wie möglich zu halten.

Wasserdurchlässigkeit

Anforderungen an die Wasserdurchlässigkeit sind derzeit im einschlägigen Regelwerk nicht formuliert. Als ausreichend wasserdurchlässig kann in der Regel ein Untergrund/Unterbau angesehen werden, wenn der Schnelltest nach dem „Merkblatt für Versickerungsfähige Verkehrsflächen" (M VV) auf dem anforderungsgerecht hergestellten Untergrund/Unterbau einen Infiltrationsbeiwert von ki > 1 × 10^-5 m/s ergibt. Wird ein Infiltrationsbeiwert zwischen 1 × 10^-5 m/s und 1 × 10^-6 m/s erreicht, sollte die Dicke der Frostschutzschicht aus Tragfähigkeitsgründen um mindestens 10 cm erhöht werden.

Wird ein Infiltrationsbeiwert von unter 1 × 10^-6 m/s erreicht oder ist mit aufsteigendem oder seitlich eindringendem Wasser zu rechnen, ist eine Planumsentwässerung anzuordnen. Bei verfestigten Böden ist ebenfalls eine Planumsentwässerung vorzusehen, da die Wasserdurchlässigkeit derartiger Verfestigungen in der Regel nicht ausreichend ist.

Tragschichten

Allgemeines

Die Tragschicht stellt das Element dar, welches die aus der Pflasterdecke eingebrachten Lasten verteilen und in den Untergrund abführen muss. Insofern müssen Tragschichten ausreichend tragfähig sein. Zudem müssen sie, ebenso wie die Pflasterdecke, ausreichend verformungsbeständig sein, sich also infolge der Verkehrsbelastung nicht bleibend verformen. Sowohl in Bezug auf ihre Kornzusammensetzung und weiteren Baustoffeigenschaften, als auch hinsichtlich der Einbauqualität werden daher an Tragschichten entsprechende Anforderungen gestellt.
Die Pflasterdecke ist zumindest zeitweise während ihrer Nutzungsdauer wasserdurchlässig. Daher ist es notwendig, sämtliche Tragschichten wasserdurchlässig zu konzipieren, um das einsickernde Oberflächenwasser durch den Oberbau hindurch nach unten abführen zu können.
Die Baustoffzusammensetzung von Tragschichten muss auf die Anforderungen an:

• die Tragfähigkeit,
• die Verformungsbeständigkeit und zusätzlich
• an die Wasserdurchlässigkeit

abgestimmt werden. Den genannten Anforderungen, insbesondere an die Wasserdurchlässigkeit, genügen am besten die Tragschichten ohne Bindemittel. Jedoch können auch gebundene Tragschichten wasserdurchlässig konzipiert werden. Für Verkehrsflächen der Belastungsklasse Bk3,2 sollten vorzugsweise Bauweisen mit wasserdurchlässiger Asphalttragschicht oder mit Dränbetontragschicht bevorzugt werden. Dies gilt insbesondere für Ortsdurchfahrten klassifizierter Straßen. Bei Tragschichten ohne Bindemittel muss stets eine ausreichende Filterstabilität der Tragschichten untereinander sowie gegenüber der Pflasterbettung und gegenüber dem Untergrund/Unterbau gegeben sein.

Tragschichten ohne Bindemittel

Anforderungen an die Baustoffgemische
Grundsätzlich sind alle den ZTV SoB-StB entsprechenden Tragschichten ohne Bindemittel geeignet und zwar:

• Schichten aus frostunempfindlichen Material (SfM):
  Gemäß den ZTV SoB-StB 04 und den TL SoB-StB 04 (dort jeweils Abschnitt 2.2), zu deren Herstellung frostsichere Böden der Bodengruppen GE, GW, GI, SW, SW und SI gemäß der DIN 18196 verwendet werden,
  
  
• Frostschutzschichten (FSS):
  Gemäß den ZTV SoB-StB 04 und den TL SoB-StB 04 (dort jeweils Abschnitt 2.2), die aus frostunempfindlichen Baustoffgemischen und/oder Böden hergestellt werden, sowie
  
  
• Kies- (KTS) und Schottertragschichten (STS):
  Gemäß den ZTV SoB-StB 04 und den TL SoB-StB 04 (dort jeweils Abschnitt 2.3), die unter Verwendung korngestufter rundkörniger (KTS) oder gebrochender (STS) Baustoffgemische hergestellt werden.

Gesteinskörnungen zur Herstellung von Tragschichten ohne Bindemittel müssen die Anforderungen der TL SoB-StB und der TL Gestein-StB erfüllen und zwar hinsichtlich:

• der stofflichen Zusammensetzung
• der Korngrößenverteilung
• der Kornform
• des Gehalts an Feinanteilen
  (Korngröße < 0,063 mm)
• des Widerstandes gegen Zertrümmerung und
• des Frostwiderstandes.

Die Eigenschaften der Gesteinskörnungen sowie die geforderten Kategorien (Mindestwerte) sind im Anhang E der TL Gestein-StB 04 tabellarisch zusammengestellt.

Die Gesteinskörnungen in Tragschichten ohne Bindemittel unterliegen statischen und dynamischen Beanspruchungen während des Einbaus sowie während der Nutzungsdauer infolge Verkehrsbelastung und Witterung. Ihre wichtigsten Eigenschaften sind daher ein hoher Zertrümmerungs- und Frostwiderstand sowie ein geringer Feinanteil. Im Anlieferungszustand darf der Feinanteil daher nur maximal 5 M.-% betragen. Im eingebauten Zustand hingegen darf der Feinanteil maximal 7 M.-% betragen, wodurch einbaubedingte Kornverfeinerungen berücksichtigt sind. Daneben müssen Baustoffgemische für Tragschichten ohne Bindemittel im eingebauten Zustand eine Sieblinie aufweisen, die innerhalb des jeweiligen Sieblinienbereichs nach den ZTV SoB-StB verläuft. Zur Herstellung weitgehend verformungsbeständiger und dauerhaft wasserdurchlässiger Tragschichten ohne Bindemittel sollten neben den Anforderungen der TL SoB StB und der ZTV SoB StB einige zusätzliche Empfehlungen beachtet werden:

• Im Hinblick auf eine hohe Verformungsbeständigkeit sind Schottertragschichten den Kiestragschichten vorzuziehen (Wellner, 2001). Die Entscheidung über die Verwendung von gebrochenen anstelle von rundkörnigen Gesteinskörnungen sollte aber zusätzlich unter Transport- und Kostenaspekten abgewogen werden. Für die Belastungsklasse Bk3,2 ist gemäß den RStO 12 eine Pflasterbefestigung mit Schottertragschicht standardisiert, nicht jedoch mit Kiestragschicht.

• Im Hinblick auf die notwendige Filterstabilität sollte das Größtkorn der Baustoffgemische
  45 mm nicht überschreiten. Vielerorts lässt sich mit den verfügbaren Bettngsmaterialien die notwendige Filterstabilität zu Tragschichtmaterialien mit größerem Größtkorn ansonsten nur selten herstellen.
• Zur Sicherstellung einer ausreichenden Wasserdurchlässigkeit und Frostsicherheit sollten abweichend von den ZTV SiB-StB der Feinanteil (Korndurchmesser < 0,063 mm) im eingebauten Zustand 5 M.-% nicht überschreiten (anstelle von 7 M.-%).
• Zu empfehlen sind Gemische aus natürlichen Gesteinskörnungen, deren Sieblinie nahe der jeweils unteren Grenzsieblinie der in den TL SoB-StB bzw. den ZTV SoB-StB angegebenen Sieblinienbereiche verläuft. Die Ungleichförmigkeitszahl des Gemisches sollte CU ≥ 13 sein.
• Zur Vermeidung von Kornzertrümmerungen und Kornverfeinerungen während des Einbaus sollten die Gesteinskörnungen einen hohen Zertrümmerungswiderstand besitzen. Sie sollten – in Ergänzung zu den TL SoB-StB – daher maximal einen Los-Angeles-Wert von LA ≤ 25 (alternativ einen Schlagzertrümmerungswert von SZ ≤ 22) aufweisen.
• Gesteinsarten, die während der Nutzungsdauer Feinanteile ausbilden, welche die Wasserdurchlässigkeit herabsetzen und/oder sich unter Einfluss von Feuchtigkeit mörtelähnlich verfestigen können, sind auszuschließen.

Baustoffgemische aus natürlichen Gesteinskörnungen werden in Steinbrüchen oder Kiesgruben durch mechanische Aufbereitung gewonnen und – zumindest überwiegend bei der Herstellung von Kies- oder Schottertragschichtmaterial – gezielt aus Korngruppen zu einer bestimmten Kornzusammensetzung zusammengemischt.

Alternativ zu natürlichen Gesteinskörnungen wird oftmals die Verwendung von Gesteinskörnungen aus Recycling-Baustoffen oder industriellen Nebenprodukten erwogen. Ihre Anwendung ist grundsätzlich möglich, setzt aber voraus, dass es sich um gemäß den TL SoB-StB güteüberwachte Gesteinskörnungen handelt. Die Anforderungen der TL SoB-StB und der ZTV SoB-StB sowie die zuvor aufgeführten Empfehlungen gelten uneingeschränkt auch für die Verwendung von Recycling-Baustoffen und industriellen Nebenprodukten. Zusätzlich sind die „Richtlinien für die umweltverträgliche Anwendung von industriellen Nebenprodukten und Recycling-Baustoffen im Straßenbau" (RuA-StB) zu beachten.

Hinweise zum Transport und zum Einbau

Eine wesentliche Voraussetzung für eine gute Verarbeitbarkeit der Baustoffgemische sowie zur Vermeidung von Entmischungen ist die Einhaltung des vorgegebenen Einbauwassergehaltes. Dieser wird aus der im Labor an dem betreffenden Material ermittelten Proctorkurve unter Beachtung des auf der Baustelle zu erzielenden Verdichtungsgrades abgeleitet. Bei trockenem und warmem Wetter ist die Verdunstung von Wasser aus dem Gemisch, bei Regen das Eindringen von Wasser bzw. das Ausspülen von Fraktionen mit geringem Korndurchmesser durch Abdecken des Baustoffgemisches zu verhindern.

Die Baustoffgemische müssen im Herstellerwerk gleichmäßig durchfeuchtet und gemischt werden. Auf der Baustelle müssen sie sorgfältig eingebaut und verdichtet werden, um Entmischungen zu vermeiden. Entmischungen treten bei Transport- und Abkippvorgängen auf, weshalb diese Vorgänge zahlen- und zeitmäßig zu minimieren sind. Werden Entmischungen noch während des Einbaus beobachtet, ist diesen durch mehrmaliges Umwälzen des Materials mit dem Schild des Planiergerätes zu begegnen.

Ein Zwischenlagern von Tragschichtmaterialien auf der Baustelle ist wegen der Gefahr des Entmischens und des Austrocknens unbedingt zu vermeiden. Die profilgerechte Verteilung des Materials und das anschließende Verdichten müssen zügig, ohne längere Arbeitsunterbrechungen durchgeführt werden. Art und Anzahl der Einbaugeräte sind dementsprechend einzuplanen und vorzuhalten.

Der Einbau von Kies- und Schottertragschichten sollte mit Straßenfertigern erfolgen. Im Bereich kommunaler Verkehrsflächen können jedoch wegen zahlreicher Einbauten und häufig wechselnder Querschnittsbreiten nicht immer Straßenfertiger eingesetzt werden. Hier bietet sich der Einbau mit Grader oder Planiergerät an. Dies erfordert jedoch Erfahrung und besondere Sorgfalt bei der Bauausführung.

Beim Antransport des Tragschichtmaterials dürfen die eingesetzten Fahrzeuge keine Verformungen des Planums in Form von Spuren oder Verdrückungen erzeugen. Bei derart geringer Tragfähigkeit des bereits hergestellten Planums ist daher der Vor-Kopf-Einbau des Tragschichtmaterials erforderlich. Weitere Hinweise zum Einbau sind dem „Merkblatt für die Herstellung von Trag- und Deckschichten ohne Bindemittel" zu entnehmen.

Anforderungen an eingebaute Tragschichten

Analog zum Untergrund/Unterbau bestehen auch für Tragschichten Anforderungen bezüglich Tragfähigkeit, Verdichtung und Ebenheit (siehe ZTV SoB-StB). Zudem muss vermieden werden, dass Bettungsmaterial in die obere Tragschicht eindringen kann. Hierzu ist die Abstimmung der Korngrößenverteilung von Bettungs- und Tragschichtmaterial erforderlich.

Tragfähigkeit

Zum Nachweis der Tragfähigkeit ist der Verformungsmodul E_V2 mit Hilfe des Plattendruckversuches nach DIN 18134 zu bestimmen.

Bei einem standardisierten Oberbau mit Schottertragschicht für die Belastungsklasse Bk3,2 gemäß den RStO sollte ein Verformungsmodul von E_V2 ≥ 180 MPa auf der Schottertragschicht erreicht werden. Bei einer derart hohen Tragfähigkeit ergibt sich wegen der hierfür erforderlichen intensiven Verdichtung für die Schottertragschicht häufig nicht die notwendige Wasserdurchlässigkeit. Im Hinblick darauf, dass aber eine ausreichende Wasserdurchlässigkeit notwendig ist, sollte mit Hilfe eines Probeeinbaues geprüft und sichergestellt werden, dass sich beide Anforderungen gleichermaßen erfüllen lassen. Gegebenenfalls sollte ein anderes Baustoffgemisch verwendet werden.

Liegen regional positive Erfahrungen mit Schottertragschichten vor, auf denen in der Belastungsklasse Bk3,2 ein Verformungsmodul von lediglich E_V2 ≥ 150 MPa nachgewiesen wurde, so kann gemäß den RStO diese Bauweise weiterhin angewendet werden.

Verdichtung

Die Frostschutzschicht bzw. Schicht aus frostunempfindlichen Material ist so zu verdichten, dass mindestens der Verdichtungsgrad D_Pr nach folgender Tabelle erreicht wird.

Für Kies- oder Schottertragschichten wird ein Verdichtungsgrad D_Pr von mindestens 103 % gefordert. Ausnahmen bilden Verkehrsflächen mit vielen Einbauten (Schächte, Schieber, usw.), welche die Verdichtung behindern. Hier wird lediglich ein Verdichtungsgrad von mindestens 100 % gefordert.

Soll anstelle einer Verdichtungsprüfung eine ersatzweise Beurteilung der Verdichtungsqualität anhand der Ergebnisse des Plattendruckversuchs erfolgen, so gilt gemäß ZTV SoB-StB 04:
„Der Verhältniswert der Verdichtungsmodule E_V2/E_V1 darf nicht größer als 2,2 sein, wenn ein Verdichtungsgrad D_Pr > 103 % vorgeschrieben ist. Wird ein Verdichtungsgrad D_Pr unter 103 % gefordert, darf der Verhältniswert E_V2/E_V1 nicht größer als 2,5 sein. Höhere Verhältniswerte E_V2/E_V1 als 2,2 bzw. 2,5 sind zulässig, wenn der E_V1-Wert mindestens das 0,6 fache des geforderten E_V2-Wertes beträgt."

Wasserdurchlässigkeit

Damit eine ausreichende Wasserdurchlässigkeit der Tragschichten ohne Bindemittel gegeben ist, sollte im verdichteten Zustand der Infiltrationsbeiwert auf diesen Schichten mindestens k_i ≥ 10^-5 m/s betragen.

Es wird empfohlen, den Infiltrationsbeiwert vor Ort nach Herstellung der jeweiligen Schicht zu überprüfen. Anders als beim Laborverfahren nach DIN 18130-1 zur Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwertes k_f wird bei den Feldmethoden der Infiltrationsbeiwert gemessen. Dies kann mit Hilfe von Infiltrometern (z.B. Doppelring-Infiltrometer oder Modifiziertes Standrohr-Infiltrometer gemäß TP Gestein) erfolgen.

Zur näherungsweisen Überprüfung kann mit Hilfe des Schnelltests nach dem M VV auf der jeweiligen anforderungsgerecht hergestellten Tragschicht der Infiltrationsbeiwert bestimmt werden. Der Nachweis eines ausreichenden Infiltrationsbeiwertes von k_i ≥ 10^-5 m/s kann als erbracht angesehen werden, wenn die Wassermenge von 2 l innerhalb des Messringes (Durchmesser: 300 mm) innerhalb von 50 Minuten versickert ist. Das Messergebnis ist zu verwerfen, wenn es zu einem flächenhaften Wasseraustritt an der Tragschichtoberfläche kommt. Es wird empfohlen, eine Anforderung und ein Prüfverfahren bauvertraglich zu vereinbaren.

Ebenheit und profilgerechte Lage

Eine ausreichende Ebenheit und profilgerechte Lage der Frostschutzschicht soll sicherstellen, dass die darüber liegende Tragschicht mit möglichst konstanter Dicke eingebaut werden kann und der Materialbedarf für diese Tragschicht sinnvoll begrenzt wird.

Zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Bettungsdicke wird empfohlen, für die obere Tragschicht eine erhöhte Ebenheitsanforderung zu stellen und die zulässigen Unebenheiten auf ≤ 1,0 cm innerhalb einer 4 m langen Messstrecke zu begrenzen.

Die profilgerechte Lage ist gemäß den ZTV SoB-StB gegeben, wenn die Abweichungen der Oberfläche der Tragschichten von der Sollhöhe nicht mehr als ± 2,0 cm betragen.

Einbaudicke

Bei Kies- und Schottertragschichten dürfen nach den ZTV SoB-StB die Mittelwerte der Einbaudicke die vereinbarten Werte um nicht mehr als 10 % unterschreiten. Die Einzelwerte der Einbaudicke dürfen den vereinbarten Wert um nicht mehr als 3,5 cm unterschreiten. Die in den ZTV SoB-StB in Abhängigkeit vom Größtkorn angegebenen Mindestdicken dürfen nicht unterschritten werden.

Probenahme und Prüfverfahren

Für die Entnahme und Vorbereitung von Proben aus Tragschichtmaterial gelten die DIN EN 932-1, die DIN EN 932-2 und die DIN 52101.

Zur Überprüfung der Tragfähigkeit ist der Plattendruckversuch nach der DIN 18134 unter Verwendung einer Lastplatte von 300 mm Durchmesser durchzuführen. Die Anwendung des dynamischen Plattendruckversuches in Form des leichten Fallgewichtsgerätes nach den TP BF, Teil 8.3 bzw. des mittelschweren Fallgewichtsgerätes nach den TP-Gestein StB, Teil 8.2.1 oder eine Flächendeckende Verdichtungskontrolle (FDVK) nach den TP BF, Teil E 2 zum Nachweis der Tragfähigkeit ist möglich. Voraussetzung ist die Kalibrierung relativ zum Verformungsmodul E_V2.

Die erreichte Dichte vor Ort ist mit dem Ballonverfahren nach der DIN 18125-2 zu bestimmen. Die Bestimmung der Proctordichte als Bezugswert zur Berechnung des Verdichtungsgrades ist nach den TP Gesteins-StB in Verbindung mit der DIN EN 13286-2 durchzuführen.

Die Ebenheit wird mit der 4 m Messlatte überprüft. Hinweise hierzu sind den TP Eben-StB Teil: Berührende Messungen zu entnehmen.

Art und Umfang der Prüfungen sind in den ZTV SoB-StB beschrieben. Der Umfang der Prüfung des Verdichtungsgrades bzw. des Verformungsmoduls kann auch in Anlehnung an die ZTV E-StB (Methode M1 oder M2) festgelegt werden.

Dränbetontragschichten

Sollen für Verkehrsflächenbefestigungen mit Pflasterdecke Dränbetontragschichten eingesetzt werden, sind diese grundsätzlich nach dem „Merkblatt für Dränbetontragschichten" (M DBT) auszuführen. Dränbetontragschichten nach diesem Merkblatt wurden jedoch ursprünglich als konstruktiv ausgebildete Entwässerungsschicht unter Betonfahrbahnen konzipiert. In diesem Einsatzgebiet unterliegt die Dränbetontragschicht einer geringeren mechanischen Beanspruchung als unter befahrenen Pflasterdecken. Daher sollte eine Dränbetontragschicht unter einer Pflasterdecke eine höhere Festigkeit aufweisen.

Als Dränbetontragschichten unter konventionellen Pflasterdecken können die Dränbetontragschichten DBT 22 und DBT 32 gemäß dem M VV mit den Druckfestigkeitsklassen C12/15 und C16/20 verwendet werden. In den Belastungsklassen Bk3,2 und Bk1,8 sollte mindestens ein Dränbeton der Festigkeitsklasse C16/20 vorgesehen werden. Durch die Verwendung polymermodifizierter Dränbetone wird zudem ein höherer Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand erzielt.

Als Dränbetontragschichten unter konventionellen Pflasterdecken können die Dränbetontragschichten DBT 22 und DBT 32 gemäß dem M VV mit den Druckfestigkeitsklassen C12/15 und C16/20 verwendet werden. In den Belastungsklassen Bk3,2 und Bk1,8 sollte mindestens ein Dränbeton der Festigkeitsklasse C16/20 vorgesehen werden. Durch die Verwendung polymermodifizierter Dränbetone wird zudem ein höherer Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand erzielt.

Die gezielt wasserdurchlässige Konzeptionierung von Dränbetontragschichten erfolgt im Wesentlichen durch die Verwendung von Gesteinskörnungen mit unstetiger Sieblinie (Ausfallkörnung) im Korngrößenbereich 2/4 mm oder 2/8 mm mit möglichst geringem Sandanteil. Die Gesteinskörnungen sollten grundsätzlich die Anforderungen für den Verwendungszweck „Betontragschicht" gemäß den TL-Beton-StB 07, Anhang A, erfüllen. Erhöhte Anforderungen gelten für den Widerstand gegen Frost sowie für die Kornform von groben Gesteinskörnungen.

Die zweckmäßige Zusammensetzung des Einbaugemisches wird in einer Erstprüfung ermittelt. Dabei sollten die folgenden Empfehlungen für Dränbetontragschichten unter konventionellen Pflasterdecken berücksichtigt werden. Zusätzlich zu den Anforderungen nach den TL Beton-StB sind gemäß dem M VV nachzuweisen:

• Mindestwert für den von außen zugänglichen Hohlraumgehalt: 15 Vol.-%
• Wasserdurchlässigkeitsbeiwert k_f ≥ 5 × 10^-5 m/s
• Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand.

Aufgrund der hohlraumreichen Gefügestruktur von Dränbetontragschichten ergibt sich erfahrungsgemäß keine Filterstabilität zu den üblichen ungebundenen Bettungsmaterialien. Um ein Abwandern von Bettungsmaterial in Hohlräume der Dränbetontragschicht zu verhindern, kann auf deren Oberfläche ein Filtervliesstoff (Geotextil) angeordnet werden. Dabei sollte ein mechanisch verfestigter Vliesstoff der Geotextilrobustheitsklasse GRK4 oder GRK5 verwendet werden. Für den Vliesstoff sind die charakteristische Öffnungsweite O₉₀ und die Wasserdurchlässigkeit K_V 5 % senkrecht zur Vliesstoffebene gemäß den Verfahren des M Geok E und der TL Geok E-StB festzulegen, wobei eine möglichst große Wasserdurchlässigkeit anzustreben ist. Erfahrungen zum langfristigen Verhalten der Vliesstoffe bezüglich der Kolmation liegen bisher nicht vor.

Einbau und Verdichtung des Dränbetons sind auf dessen spezielle Kornzusammensetzung abzustimmen, damit die offenporige Struktur der Tragschicht im eingebauten Zustand und während der Nutzungsdauer erhalten bleibt. Es wird daher empfohlen, Schütthöhe und Anzahl der erforderlichen Verdichtungsübergänge mit dem vorgesehenen Verdichtungsgerät anhand eines Probeeinbaus zu ermitteln. Auf eine exakte Steuerung der Höhen- und Neigungseinstellung des Einbaugerätes ist unbedingt zu achten, da Schichthöhendifferenzen, Neigungsfehler oder unzulässig große Unebenheiten in der darüber auszuführenden Pflasterdecke nicht ausgeglichen werden dürfen. Der Einbau der Pflasterdecke bzw. die Befahrung der Dränbetontragschicht durch den Baustellenverkehr dürfen erst erfolgen, wenn der Dränbeton mindestens 70 % der geforderten Druckfestigkeit erreicht hat.

Als Prüfverfahren zur Bestimmung des Infiltrationsbeiwertes der eingebauten Dränbetontragschicht eignen sich der Schnelltest gemäß dem M VV oder das Modifizierte Standrohr-Infiltrometer gemäß den TP Gestein-StB.

Asphalttragschichten

Asphalttragschichten für Verkehrsflächenbefestigungen mit Pflasterdecke müssen prinzipiell die Anforderungen der ZTV Asphalt-StB und der TL Asphalt-StB (Mischgutart AC T) erfüllen. Darüber hinaus müssen sie eine ausreichende Wasserdurchlässigkeit aufweisen. Vorgaben zur Baustoffzusammensetzung, zum Einbau und zur Prüfung wasserdurchlässiger Asphalttragschichten der Mischgutsorten PA 22 T WDA und PA 16 T WDA sind dem M VV zu entnehmen.

Die Mischgutkonzeption erfolgt im Rahmen einer Erstprüfung gemäß den TL Asphalt-StB, und entspricht dem Vorgehen für offenporigen Asphalt (OPA). Dabei sollte insbesondere auf eine gute Affinität zwischen Bindemittel und Gesteinskörnungen geachtet werden.

Der Einbau wasserdurchlässiger Asphalttragschichten muss bei Temperaturen (Luft und Unterlage) von über 10 °C erfolgen. Bei Regen und/oder starkem Wind sollte kein Einbau erfolgen. Weitere Einbauhinweise sind im Merkblatt M VV enthalten. Beim Einbau wasserdurchlässiger Asphalttragschichten ist unbedingt auf eine exakte Steuerung der Höhen- und Neigungseinstellung des Straßenfertigers zu achten, da Schichthöhendifferenzen, Neigungsfehler oder unzulässig große Unebenheiten in der darüber sauzuführenden Pflasterdecke nicht ausgeglichen werden dürfen.

Wasserdurchlässige Asphalttragschichten müssen im eingebauten Zustand einen Mindest-Hohlraumgehalt von 13 Vol.-% (bei PA 22 T WDA) bzw. von 15 Vol.-% (bei PA 16 T WDA) aufweisen. Werden die Mindest-Hohlraumgehalte bei der Bestimmung am Bohrkern nicht erreicht, so kann an Bohrkernen ersatzweise die Wasserdurchlässigkeit in vertikaler Richtung ermittelt werden. Für Kontrollprüfungen auf der fertigen Asphalttragschicht eignen sich der Schnelltest gemäß dem M VV oder das Modifizierte Standrohr-Infiltrometer gemäß den TP Gestein-StB.

Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen

Allgemeine Planungs- und Ausführungshinweise

Planung
Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen in bzw. entlang von Verkehrsflächen können unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sein. Sie sollen Verschiebungen der Pflastersteine im Randbereich während der Herstellung und der Nutzung der Pflasterdecke verhindern. Die Auswahl der Baustoffe sowie die Art der Ausführung sind in Abhängigkeit von der zu erwartenden Belastung zu planen.

Eine geringe Belastung liegt vor, wenn kein An-, Be- oder Überfahren durch Schwerverkehr und nur gelegentliches An-, Be- oder Überfahren durch PKW zu erwarten ist.

Eine mittlere Belastung liegt vor, wenn regelmäßiges An-, Be- oder Überfahren durch Schwerverkehr, insbesondere mit hohen Achslasten, sowie regelmäßiges oder häufiges Anfahren durch Schwerverkehr zu erwarten ist. Bei Verkehrsflächen gemäß den Belastungsklassen Bk1,8 und Bk3,2 nach den RStO sowie insbesondere bei schmalen Fahrbahnquerschnitten, engen Kurvenbereichen, Bushaltestellen und Grundstückszufahrten ist grundsätzlich von einer hohen Belastung der Randeinfassung bzw. der Entwässerungsrinne auszugehen.

Eine sehr hohe Belastung liegt vor, wenn regelmäßiges An-, Be- oder Überfahren durch Schwerverkehr, insbesondere mit hohen Achslasten, sowie regelmäßiges oder sehr häufiges Befahren durch Schwerverkehr zu erwarten ist, z.B. bei Innenringen von Kreisverkehrsplätzen und Busverkehrsflächen.

Grundsätzlich sind Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen mit einem Fundament aus Beton herzustellen. Randeinfassungen sind zudem grundsätzlich mit einer Rückenstütze aus Beton zu versehen. Entwässerungsrinnen sind ebenso – falls sie auch als Randeinfassung dienen – mit einer Rückenstütze aus Beton zu versehen. Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen sind insofern selbstständige Konstruktionselemente, die in der Regel vor der Ausführung der Pflasterdecke hergestellt werden und somit auch die Funktion des Widerlagers beim Verdichten der angrenzenden Tragschichten ausüben.

Weitere funktionelle Aufgaben von Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen bestehen in der Wasserführung sowie darin, Flächen unterschiedlicher Nutzung im Straßenraum deutlich voneinander abzutrennen und den Kraftfahrzeugverkehr optisch zu führen. Darüber hinaus sind sie wesentliche Elemente der Straßenraumgestaltung und daher nicht ausschließlich unter technischen Gesichtspunkten zu betrachten.

Mitunter wird der Randeinfassung im Zusammenhang mit der weit verbreiteten Vorstellung der „Gewölbewirkung von Pflasterdecken" eine Widerlagerfunktion zugeschrieben. Die angenommene Gewölbewirkung kann sich jedoch aufgrund der vollständigen Auflagerung der Pflasterdecke nicht ausbilden und würde im Übrigen Horizontalkräfte am „Widerlager" erzeugen, die eine einfache Betonbordkonstruktion nicht aufnehmen könnte. Das im Querschnitt bogenförmige Verlegen der Pflasterdecke kann aber dennoch aus entwässerungstechnischen und gegebenenfalls gestalterischen Gründen sinnvoll sein.

Die genauen Maße für die Dicke und die Breite des Fundamentes sind von folgenden Faktoren abhängig:

• Art und Größe der zu verwendenden Bauteile für Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen
• Dicke der angrenzenden Schichten (Tragschicht, Pflasterdecke, usw.). Es ist darauf zu achten, dass die angrenzende Tragschicht durch das Fundament möglichst in voller Dicke eingefasst wird
• Gegebenenfalls Höhenunterschied der zu trennenden Fläche (Bordhöhe)
• Breite der Rückenstütze(n)

Es wird empfohlen, im Zuge der Planung maßstabsgetreue Querschnittzeichnungen von Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen anzufertigen.

Die in der folgenden Tabelle in Kurzform beschriebenen Regelausführungsarten können für Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen vorgesehen werden.

Bei geringer Belastung der Randeinfassung sollte die Gestaltung der Verkehrsflächen so erfolgen, dass ein regelmäßiges Überfahren weitestgehend vermieden wird. In den Bereichen, bei denen die Befahrung unvermeidbar ist, sind besondere Maßnahmen bereits während der Planung vorzusehen. Durch nachfolgend aufgeführte Maßnahmen kann der Widerstand gegenüber der auftretenden Belastung und die Nutzungsdauer erhöht werden.

• die Verwendung von speziellen, massiveren Bordsteinprofilen,
• deutliche Verbreiterung der Rückenstütze,
• die Verwendung von Betonen höherer Festigkeit für Fundament und Rückenstütze und/oder
• die Ausführung von Fundament und Rückenstütze in Stahlbeton, gegebenenfalls nach vorausgegangener statischer Berechnung.

Es ist trotzdem mit erhöhtem Erhaltungsaufwand während der Nutzungsdauer zu rechnen.

Werden Bauteile für Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen in Ausnahmefällen, z. B. bei Sanierungsmaßnahmen, auf einen bereits erhärteten Fundamentbeton gesetzt, sollten ein geeignetes Mörtelbett als Zwischenlage sowie gegebenenfalls eine geeignete Haftbrücke jeweils unter und über dem Mörtelbett vorgesehen werden.

Ausführung
Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen sind stets vor dem Einbau der angrenzenden Flächenbefestigung herzustellen. Ihre Abstände sollten auf die Nennmaße der zu verwendenden Pflastersteine unter Berücksichtigung der geforderten Fugenbreite abgestimmt werden. Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen sind höhen- und fluchtgerecht einzubauen.

Abweichungen der Oberfläche von der Sollhöhe und dem Sollabstand von der Bezugsachse dürfen an keiner Stelle mehr als 20 mm betragen (ATV DIN 18318).

Bauteile für Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen sind an den Fugen höhengleich zu versetzen. Bei Bauteilen mit ebener Oberfläche ist eine Abweichung bis höchstens 2 mm zulässig. Dies gilt für die Auftritt- und Vorderflächen bei Bauteilen für Randeinfassungen und für die Seitenflächen von Bauteilen für Entwässerungsrinnen.

Die Bauteile für die Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen sind in Abhängigkeit von der zu erwartenden Beanspruchung entweder mit oder ohne Haftbrücke auf den noch frischen Fundamentbeton zu versetzen. Sie müssen gegebenenfalls vorgenässt werden, damit dem Frischbeton / der Haftbrücke kein Wasser entzogen wird. Nach dem Versetzen der Bauteile für die Randeinfassung ist der gegebenenfalls erforderliche Rückenstützbeton frisch in frisch mit dem Fundamentbeton einzubauen und zu verdichten. Dabei sind Maßnahmen vorzusehen, die ein Ausweichen der Einfassungs- bzw. Rinnenelemente infolge der Verdichtung des Rückenstützbetons verhindern.

Wenn Bauteile für Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen auf den bereits erhärteten Fundamentbeton aufgebracht werden, muss dessen Oberfläche eine ausreichende Rauheit aufweisen. Vor dem Aufbringen der Haftbrücke ist die Fundamentoberfläche von Staub und lose anhaftenden Teilen zu befreien und gegebenenfalls vorzunässen. Der Bettungsmörtel wird auf die zuvor aufgebrachte und noch verarbeitbare Haftbrücke aufgebracht. Im Anschluss sind die Bauteile für Randeinfassungen bzw. Entwässerungsrinnen an ihrer Unterseite mit einer Haftbrücke zu versehen und sofort in den frischen, d.h. noch verarbeitbaren Bettungsmörtel durch hammerfestes Versetzen in ihre endgültige Lage zu bringen. Die Dicke des verdichteten Mörtelbettes sollte in der fertig hergestellten Randeinfassung bzw. Entwässerungsrinne 5 cm nicht überschreiten.

Bei der Ausführung von Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen ist darauf zu achten, dass deren Herstellung abgeschlossen ist, bevor der Erstarrungsbeginn der hydraulisch erhärtenden Baustoffe (Fundament- und Rückenstützbeton, Bettungsmörtel, Haftbrücke) einsetzt. Es ist insofern zweckmäßig, die Ausführung in Teilabschnitte vorzunehmen.

Die Bauteile aus zementgebundenen Baustoffen sind nachzubehandeln, um darin die für die Hydration benötigte Wassermenge zu halten. Insbesondere bei hohen Temperaturen und/oder starker Sonneneinstrahlung sind entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, z. B. Abdecken mit feucht zu haltenden Geotextilien. Bei Lufttemperaturen über 30 °C und direkter Sonneneinstrahlung sowie bei Lufttemperaturen unter 5 °C dürfen hydraulisch erhärtende Baustoffe nicht verarbeitet werden.

Müssen Bauteile für Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen angepasst werden, z. B. in Kurvenbereichen oder an Straßenabläufen, sollte dies immer durch Nass-Schnitt erfolgen. Entwässerungsrinnen in Bögen lassen sich ohne großen Schneideaufwand mit Rinnenpflastersteinen oder speziellen Formsteinen, z. B. Kurven- oder Keilsteinen, ausführen.

Der Einbau der Tragschicht(en) entlang des Fundamentes der Randeinfassungen bzw. Entwässerungsrinne sollte erst erfolgen, wenn der Fundamentbeton ausreichend erhärtet ist und seine Widerlagefunktion ausüben kann.

 

Randeinfassungen

Ergänzende Planungshinweise
Pflasterdecken benötigen eine ihrem Nutzungszweck und ihre Beanspruchung angepasste Randeinfassung. Sie dient als Einfassung und Begrenzung und bildet die optische und konstruktive Trennung unterschiedlicher Nutzungsbereiche der Verkehrsfläche. Darüber hinaus sind Randeinfassungen oftmals Bestandteil der Wasserführung im Zuge der Entwässerung der Verkehrsfläche.

Während des Betriebes der Verkehrsfläche müssen Randeinfassungen sowohl die von der Pflasterdecke ausgehenden Horizontalkräfte, z. B. durch Bremsen oder Kurvenfahrten, als auch die durch Be-, Über- und Anfahren entstehenden Kräfte schadlos aufnehmen können. Besonders hohe Kräfte, die z. B. bei einem Anprall durch ein von der Fahrbahn abkommendes Schwerfahrzeug entstehen, können von der Randeinfassung – auch bei fachgerechter Ausführung – in der Regel nicht schadlos aufgenommen werden. Dies überfordert den Zweck der Randeinfassung; sie ist kein Rückhaltesystem, wie z. B. die Schutzwand im Mittelstreifen einer Autobahn.

Randeinfassungen werden in der Regel ohne Bewegungsfugen hergestellt. Ist vor der Randeinfassung jedoch eine Rinne zur Wasserführung vorgesehen oder sollen die Fugen zwischen den Randeinfassungselementen mit Fugenmörtel verfugt werden, sind Bewegungsfugen im Abstand von nicht mehr als 12 m, bei befahrenen Randeinfassungen im Abstand von 4 bis 6 m, einzuplanen.

Bewegungsfugen sind durchgängig durch Randeinfassungen sowie der gegebenenfalls angeordneten Rinne einschließlich Fundament und Rückenstütze herzustellen.

Betonelemente für Randeinfassungen
Im Bereich des Straßenbaus und bei anderen ähnlich beanspruchten Verkehrsflächen kommen praktisch ausschließlich Bordsteine nach DIN EN 1340 und DIN 483 zur Anwendung. Zu der Produktgruppe „Bordsteine" gehören seit der Umstellung der entsprechenden Normen neben den klassischen „Straßenbordsteinen", wie Hochbord, Rundbord, Flachbord, Tiefbord, auch so genannte Einfassungssteine sowie Bordrinnen- und Muldensteine aus Beton. Dies ergab sich durch die Formulierung des Anwendungsbereiches in DIN EN 1340, welche wie folgt lautet: „Trennung, physische oder visuelle Begrenzung, Entwässerung oder Einfassung befestigter Bereiche oder sonstiger Flächen." Die materialtechnischen Anforderungen an Bordsteine für den Straßenbau sind in den TL Pflaster-StB als Mindestanforderung und in den ATV DIN 18318 als Regelanforderungen beschrieben.

Im Garten- und Landschaftsbau werden Einfassungen von Pflasterdecken häufig auch mit Palisaden oder Gartenbauerzeugnissen aus Beton hergestellt. Derartige Produkte sind in DIN EN 13198 genormt. Der Einbau erfolgt prinzipiell wie bei Bordsteinen. Für Randeinfassungen in befahrenen Bereichen sollten diese Elemente jedoch nicht eingesetzt werden.

Für Flächen, die nicht von Kraftfahrzeugen befahren werden, können auch Pflastersteine als Einfassungselemente verwendet werden. Auch sie sollten immer in Beton gesetzt werden, um die Stabilität der Einfassung sicher zu stellen.

Ergänzende Ausführungshinweise
Die Bauteile für Randeinfassungen sind auf ein mindestens 20 cm dickes Fundament mit Rückenstütze aus Beton zu versetzen (Regelausführung nach den ATV DIN 18318). Die Fundamentbreite ergibt sich in Abhängigkeit von dem verwendeten Einfassungselement zuzüglich der Rückenstütze. Die Rückenstütze ist mindestens 10 cm breit auszuführen, wenn die Randeinfassungselemente eine Nennbreite bis 80 mm aufweisen und mindestens 15 cm, wenn die Randeinfassungselemente eine Nennbreite über 80 mm aufweisen. Die Höhe der Rückenstütze richtet sich nach der Dicke der angrenzenden Flächenbefestigung. Die Oberfläche der Rückenstütze ist nach außen abzuschrägen.

Die Druckfestigkeit des Betons von Fundament und Rückenstütze am fertigen Bauteil muss mindestens 8,0 N/mm² betragen, bei Randeinfassungen, die planmäßig überfahren werden, 15,0 N/mm².

Bei der unverfugten Ausführung (Regelausführung) sind die Bauteile für die Randeinfassung mit 3 bis 5 mm breiten Stoßfugen zu versetzen, die nicht verfugt werden brauchen. Gleichwohl sollten die Stoßfugen immer dann geschlossen oder abgedichtet werden, wenn eine Pflasterdecke oder ein Plattenbelag in ungebundener Ausführung anschließt, um das Ausrieseln von Bettungs- und Fugenmaterial zu verhindern. Dafür eignen sich z.B. Kunststoffeinlagen oder ein einfacher Mörtelstrich.

Ist die Verfugung der Einfassungselemente mit Mörtel vorgesehen, sollten die Elemente – analog zur Ausführung von Entwässerungsrinnen – mit 8 bis 12 mm breiten Fugen versetzt werden. Die Fugenspalten sind vor dem Verfugen von losen Bestandteilen zu säubern und im Anschluss mit einem auf die Fugenbreite abgestimmten geeigneten Mörtel vollständig zu füllen. Es ist darauf zu achten, dass durch den Fugenmörtel keine Verunreinigung angrenzender Bauteile, z. B. von Bordsteinen oder Pflastersteinen, entsteht.

Sind Bewegungsfugen anzuordnen, sind diese mindestens 8 mm und höchstens 15 mm breit auszuführen. Sie sind in der Regel durch eine Fugeneinlage und einen mindestens 30 mm tiefen Fugenschluss aus Pflasterfugenmasse nach den ZTV Fug-StB herzustellen. Bei der Verwendung der Pflasterfugenmasse sind Vorkehrungen zu treffen, welche eine Dreiflächenhaftung verhindern.

Randeinfassungen in Bögen mit einem Radius bis einschließlich 12 m sind mit Bogensteinen herzustellen. Bei Bögen mit einem Radius über 12 m können gerade Steine mit einer Länge von 500 mm, mit einem Radius ab 20 m können gerade Steine mit einer Länge von 1000 mm verwendet werden.

Für die Absenkung der Randeinfassung im Bereich von Überfahrten stehen besondere Übergangssteine zur Verfügung. Mit ihnen lassen sich nicht nur unterschiedliche Höhen, sondern auch unterschiedliche Bordsteinprofile maß genau anpassen, z. B. Übergang von Hochbord- auf Rundbordprofil.

Entwässerungsrinnen

Ergänzende Planungshinweise
Die Entwässerung von Betonpflasterdecken erfolgt unter anderem an der Oberfläche durch deren Neigung. Zur Ableitung des anfallenden Wassers wird häufig eine Längsentwässerung durch Bord- und Muldenrinnen erforderlich. Diese werden entlang oder zwischen Verkehrsflächen angelegt. Sie haben die Aufgabe, das von den Verkehrsflächen zufließende Wasser aufzunehmen und es von Straßenabläufen oder direkt dem Vorfluter zuzuleiten. Man unterscheidet offene und geschlossene Entwässerungsrinnen.

Die Planungsgrundsätze für die Entwässerung von Verkehrsflächen sind in den RAS-Ew enthalten.

Die Fundamentbreite ergibt sich aus der Breite der im Zusammenhang mit der Entwässerungsrinne in „starrer Bauweise" versetzten Bauteile. Dies können die Entwässerungselemente allein, zusätzlich aber auch unmittelbar angrenzende Pflasterzeilen oder eine Rückenstütze sein.

Werden Entwässerungsrinnen regelmäßig von Fahrzeugen des Schwerverkehrs befahren, sollten zusätzlich Maßnahmen vorgesehen werden, die eine ausreichende Tragfähigkeit der Unterlage unter und neben dem Fundament der Entwässerungsrinne sicherstellen und somit Setzungen vermeiden. Das Fundament unter der Rinne bzw. dem Bordstein sollte einerseits mindestens 20 cm dick sein und andererseits die angrenzende(n) Tragschicht(en) in ihrer vollen Höhe einfassen, d.h. das Fundament wird auf einer durchgehenden Schicht, meistens der Frostschutzschicht, gegründet.

Bei besonderen baulichen Gegebenheiten kann es aufgrund eines zu geringen Abstandes zwischen Unterkante Rinnen-Formteil bzw. Bordstein und Oberkante Fristschutzschicht erforderlich werden, auch die Frostschutzschicht zum Teil oder über ihre volle Dicke einzufassen.

Darüber hinaus können eine statische Berechnung sowie eine Ausführung des Fundamentes und gegebenenfalls der Rückenstütze in Stahlbeton erforderlich sein. Derartige Lösungen können insbesondere bei Containerstellflächen und Industrieflächen erforderlich werden.

Betonelemente für Entwässerungsrinnen
Als Bauteile für offene Entwässerungsrinnen kommen z. B. Pflastersteine, Rinnenplatten, Muldensteine und Bordrinnensteine zur Anwendung. Diese Erzeugnisse zählen im Sinne des Regelwerks für den Straßenbau zu den „Bauprodukten für die Herstellung von Pflasterdecken, Plattenbelägen und Einfassungen". Ihre materialtechnischen Eigenschaften müssen folglich den Anforderungen der TL Pflaster-StB genügen.

Für geschlossene Entwässerungsrinnen kommen z. B. Kasten- und Schlitzrinnen nach DIN EN 1433 zur Anwendung.

Ergänzende Ausführungshinweise
Entwässerungsrinnen sind mit einer Längsneigung von mindestens 0,5 % auf einem mindestens 20 cm dicken Fundament aus Beton auszuführen. Werden Entwässerungsrinnen gleichzeitig als Randeinfassung verwendet, müssen sie mit einer Rückenstütze von mindestens 15 cm Breite nach den ATV DIN 18318 ausgeführt werden.

Die Druckfestigkeit des Fundaments und der gegebenenfalls vorhandenen Rückenstütze am fertigen Bauteil muss mindestens 15,0 N/mm² betragen.

Die Bauteile für offene Entwässerungsrinnen sind mit Fugenbreiten von 8 bis 12 mm auszuführen (ATV DIN 18318). Die Fugen zwischen den Bauteilen sind mit einem auf die Fugenbreite abgestimmten, geeigneten Mörtel vollständig zu füllen. Die freien senkrechten Fugenspalten sollten vorher, z.B. mit einem Mörtelstrich, abgedichtet werden, damit der Fugenmörtel nicht seitlich entweichen kann.

Vor dem Verfüllen sind alle Fugen von losen Bestandteilen zu säubern. Es ist darauf zu achten, dass durch den Fugenmörtel keine Verunreinigung angrenzender Bauteile, z. B. von Bordsteinen oder Pflastersteinen, entsteht. Zusätzlich ist darauf zu achten, dass bei unverfugten Randeinfassungen kein Mörtel in deren Fugen gelangt.

Offene Entwässerungsrinnen sind nicht fachgerecht ausgeführt, wenn deren Fugen nicht vollständig oder mit ungebundenem Fugenmaterial gefüllt sind.

Für die Ausführung der Fugen von geschlossenen Entwässerungsrinnen sollte zeitnah im Anschluss an die vorangegangenen Arbeiten erfolgen, um u. a. eine Verschmutzung der Fugenspalte zu verhindern.

Entwässerungsrinnen sind mit Bewegungsfugen mit mindestens 8 mm und höchstens 15 mm Breite herzustellen. Der Abstand der Bewegungsfugen soll maximal 12 m betragen; bei befahrenen Rinnen muss er 4 bis 6 m betragen. Bewegungsfugen sind durchgehend durch Fundament und gegebenenfalls Rückenstütze auszuführen. Ist die Entwässerungsrinne Teil einer Randeinfassung sind die Dehnungsfugen auch durchgehend durch die Randeinfassung anzuordnen.

Bewegungsfugen sind in der Regel durch eine Fugeneinlage und einen mindestens 30 mm tiefen Fugenschluss aus Pflasterfugenmasse nach den ZTV Fug-StB herzustellen. Bei der Verwendung der Pflasterfugenmasse sind Vorkehrungen zu treffen, welche eine Dreiflächenhaftung.

Pflasterdecke

Allgemeines

Pflasterdecken sind zur Befestigung von Verkehrsflächen mit einer Verkehrsbelastung gemäß den Belastungsklassen Bk3,2 bis Bk0,3 nach den RStO sowie für Rad- und Gehwege anwendbar. Für höhere, über Bk3,2 hinausgehende Verkehrsbelastungen ist die Bauweise mit Pflasterdecke nicht geeignet.

Nachfolgend wird die Planung und Ausführung von Pflasterdecken in Regelbauweise, also unter Verwendung ungebundener Bettungs- und Fugenmaterialien, beschrieben. Die gebundene Bauweise (vermörtelte Fugen, Mörtelbett) ist keine Regelbauweise und wird daher in diesem Handbuch nicht behandelt.

Üblicherweise wird die Auswahl der Pflastersteinform, der Farbe, der Oberflächentextur und der Verlegemuster nach gestalterischen Aspekten entschieden. Konstruktive Gesichtspunkte sind vor allem dann vorrangig zu berücksichtigen, wenn die Pflasterdecke von Fahrzeugen des Schwerverkehrs befahren werden soll bzw. hohe Horizontalbeanspruchungen zu erwarten sind (z. B. an Wendestellen oder infolge von Lenk-, Brems- und Beschleunigungsvorgängen).

Der Verband (das Verlegemuster) sollte mit Verlegeplänen eindeutig vorgegeben werden. Die Größe der Flächen bzw. die Verlegebreiten sind dabei auf das Rastermaß des gewählten Pflastersteinsystems abzustimmen, um unnötige Schneidearbeiten zu vermeiden.

Vor Beginn der Herstellung der Pflasterdecke ist zu prüfen, ob die Unterlage den Anforderungen des technischen Regelwerks hinsichtlich

• der Tragfähigkeit,
• der Verdichtungsqualität,
• der planmäßigen Höhenlage, Neigung und Ebenheit,

entspricht. Aufgrund der Notwendigkeit einer gleichmäßigen Bettungsdicke dürfen Unebenheiten der Unterlage höchstens 1,0 cm auf einer 4 m langen Messstrecke betragen. Ergänzend ist zu untersuchen, ob die Unterlage eine ausreichende Wasserdurchlässigkeit aufweist.

Die Pflasterdecke ist höhengerecht sowie im vereinbarten Längs- und Querprofil herzustellen. Abweichungen der Oberfläche von der Sollhöhe dürfen an keiner Stelle mehr als 20 mm betragen. Unebenheiten der Oberfläche, bezogen auf eine 4 m lange Messstrecke dürfen nicht größer als 10 mm sein. Das Verfahren zur Bestimmung der Ebenheit ist in den TP Eben-StB Teil: Berührende Messungen beschrieben.

Die Pflastersteine sind an den Fugen höhengleich zu verlegen. Die zulässige Höhendifferenz von Stein zu Stein bei ebener Steinoberfläche nach dem Abrütteln beträgt 2 mm. Neben Randeinfassungen und Einbauten müssen die Anschlüsse 3 bis 5 mm über deren Oberfläche liegen, neben wasserführenden Rinnen 3 bis 10 mm über der Rinne. Ausführungsbedingte Abweichungen von der planmäßigen Neigung dürfen nicht mehr als 0,4 % (absolut) betragen (vgl. auch ATV DIN 18318).

Pflasterbettung

Die Pflasterbettung stellt das Auflager der Pflastersteine dar. Sie dient außerdem dazu, Maßtoleranzen bezüglich der Pflastersteindicke auszugleichen. Nach den ATV DIN 18318 muss die Dicke des Pflasterbettes grundsätzlich 30 bis 50 mm im eingebauten Zustand betragen. Bei Steinen mit einer Nenndicke der Pflastersteine ab 120 mm kann sie auch 40 mm bis 60 mm betragen. Es wird jedoch empfohlen, eine Bettungsdicke von 50 mm, unabhängig von der Steindicke, nicht zu überschreiten.

In ungünstigen Fällen können sich durch Überlagerung von Unebenheiten der Tragschicht und der Pflasterdecke Dickenschwankungen der Bettung ergeben, die nicht mehr dieser Vorgabe entsprechen. Nach den ZTV Pflaster-StB ist daher die Unterschreitung des unteren Wertes um 1 cm (minimale Dicke des Pflasterbettes 2 cm) zulässig. Die Mindestdicke der Bettung ist für eine einwandfreie Einbettung der Pflastersteine erforderlich. Die Einhaltung der Maximaldicke ist aus Gründen der Vermeidung von Spurrinnen und Verdrückungen zwingend notwendig. Unzulässig hohe Schwankungen der Bettungsdicke bergen zudem die Gefahr der Ausbildung von Unebenheiten und sollten daher unbedingt vermieden werden.

Anforderungen an das Bettungsmaterial

Als Bettungsmaterial sind Baustoffgemische der Lieferkörnungen 0/4, 0/5 oder 0/8 gemäß den TL Pflaster-StB zu verwenden. Besonders geeignet sind Baustoffgemische mit kornabgestufter Zusammensetzung (stetige Sieblinie) und einem hohen Widerstand gegen Kornzertrümmerung, die nach dem Abrütteln der Pflasterdecke eine hohe Lagestabilität aufweisen und durch die Verkehrsbeanspruchung nicht zerrieben werden. Durch dynamische Beanspruchung können sich bei Baustoffgemischen mit geringer Kornfestigkeit Feinanteile bilden, welche die Wasserdurchlässigkeit der Bettung deutlich herabsetzen und die Schadensanfälligkeit der Decke erheblich erhöhen. Zudem bewirkt die Bildung der Feinanteile, dass mehr Wasser im Bettungsmaterial festgehalten wird und sich die Bettung bei Feuchtigkeitsabgabe mörtelähnlich verfestigt. Die Wasserdurchlässigkeit der Bettung ist damit nicht mehr ausreichend und Schäden an der Pflasterdecke sind meist nicht mehr abzuwenden.

Die Baustoffgemische müssen so beschaffen sein, dass mit ihnen im eingebauten und verdichteten Zustand eine dauerhafte ausreichende Wasserdurchlässigkeit der Bettung erreicht werden kann.

Zu Sicherstellung der notwendigen Frostsicherheit und einer ausreichenden Wasserdurchlässigkeit der Bettung darf das Bettungsmaterial einen Feinanteil (Korndurchmesser < 0,063 mm) von höchstens 5 M.-% (Kategorie UF5) aufweisen.

Für Verkehrsflächen der Belastungsklassen Bk3,2 bis Bk0,3 sind Bettungsmaterialien zu verwenden, die den folgenden Anforderungen der TL Pflaster-StB an den Verlauf der Korngrößenverteilung entsprechen:

• Bettungsmaterial 0/4 und 0/5 (TL Pflaster-StB 06, Tabelle 4, Zeile 1, Kategorie G_U,B): Siebdurchgang 30 bis 60 M.-% bei einer Sieböffnungsweite von 2mm,
• Bettungsmaterial 0/8 (TL Pflaster-StB 06, Tabelle 4, Zeile 1, Kategorie G_U): Siebdurchgang 30 bis 75 M.-% bei einer Sieböffnungsweite von 2 mm und 50 bis 90 M.-% bei einer Sieböffnungsweite von 4 mm.

Es wird empfohlen, diese Anforderungen auch an ein Bettungsmaterial zu stellen, das für geringer beanspruchte Verkehrsflächen verwendet wird.

Weitere Anforderungen an die Korngrößenverteilung werden in den TL Pflaster-StB bzw. in den ZTV Pflaster-StB nicht gestellt. Unter Beachtung der Regeln der Filterstabilität gegenüber dem Tragschicht- und Bettungsmaterial ist aus Gründen des Handlings während des Einbaus zu empfehlen, sich an der jeweils unteren Grenzsieblinie zu orientieren.

Lieferkörnungen bzw. Baustoffgemische 2/5, 2/8 oder 2/11 mm sollten auf befahrenen Flächen nicht als Bettungsmaterial eingesetzt werden. Eine Vielzahl von Schäden an Pflasterflächen kann auf die Verwendung derartiger Bettungsmaterialien zurückgeführt werden, die überwiegend keine ausreichende Filterstabilität zum Fugenmaterial ergeben.

Für Verkehrsflächen gemäß den Belastungsklassen Bk3,2 bis Bk1,0 sind Gesteinskörnungsgemische zu verwenden, deren Fließkoeffizient der Kategorie E_CS35 (vgl. TL Pflaster-StB) entsprechen muss. Der Anteil gebrochener Oberflächen muss der Kategorie C_90/3 entsprechen (vgl. TL Gestein-StB). Die genannten Anforderungen werden in aller Regel nur von gebrochenen Gesteinskörnungen erfüllt. Gesteine, die zur Herstellung von Bettungsmaterial für Verkehrsflächen der Belastungsklassen Bk1,8 und Bk1,0 verwendet werden, sollten einen Zertrümmerungswiderstand aufweisen, der hinsichtlich des Schlagzertrümmerungswertes der Kategorie SZ₂₂ , hinsichtlich des Los-Angeles-Wertes der Kategorie LA₂₅ entspricht. Für Verkehrsflächen mit besonderen Beanspruchungen sowie generell für die Belastungsklassen Bk3,2 sollten erhöhte Anforderungen an den Zertrümmerungswiderstand des Bettungsmaterials, z. B. Kategorie SZ₁₈ bzw. LA₂₀ , gestellt werden.

Von besonderer Bedeutung ist die Filterstabilität der Bettung gegenüber der oberen Tragschicht, um ein Abwandern von Bettungsmaterial in die Tragschicht zu vermeiden. Kriterien zur Abschätzung der Filterstabilität sind in den ZTV Pflaster-StB enthalten.

Einbau des Bettungsmaterials

Das Bettungsmaterial muss gleichmäßig gemischt und durchfeuchtet angeliefert und eingebaut werden. Ein für die spätere Verdichtung günstiger Wassergehalt sollte bereits werksseitig eingestellt werden. An der Einbaustelle wird das Material möglichst ohne Zwischenlagerung zügig auf der Tragschichtoberfläche in möglichst gleichbleibender Dicke verteilt. Erkennbare Entmischungen des Bettungsmaterials sind durch Nacharbeiten zu beseitigen. Im Anschluss wird das Bettungsmaterial mit Lehren auf die geplante Höhe, zuzüglich eines Zuschlages für die Zusammendrückung durch die spätere Verdichtung (das Abrütteln), abgezogen. Die Mehrdicke hierfür (Verdichtungs- oder Vorhaltemaß) ist u. a. abhängig von der Art des Bettungsmaterials. Sie beträgt erfahrungsgemäß, z. B. bei einem kornabgestuften Bettungsmaterial, ca. 20 % bis 25 % der Dicke der abgezogenen, unverdichteten Bettung. Die Verlegung der Pflastersteine sollte möglichst unmittelbar nach dem Vorbereiten der Bettung erfolgen, um Veränderungen des Wassergehaltes im Bettungsmaterial – z. B. durch Austrocknung – zu vermeiden.

Ist eine Handverlegung der Pflastersteine vorgesehen, sollte das Bettungsmaterial nicht vorverdichtet werden. Bei maschineller Verlegung hingegen ist eine Vorverdichtung des Bettungsmaterials zu empfehlen, insbesondere bei Verwendung sandreicher Bettungsmaterialien. Hierdurch werden Verformungen durch das Befahren mit Transport- und Verlegegeräten des bereits verlegten, aber noch nicht abgerüttelten Pflasters verhindert. Die Vorverdichtung sollte vorzugsweise durch Einsatz eines Straßenfertigers mit Vibrationsbohle erfolgen, da dieses Gerät das Abziehen des Bettungsmaterials in einem Arbeitsgang mit dem Vorverdichteten erlaubt. Es kann auch mit einer üblichen Vibrationsplatte oder einer leichten statischen Walze (bis 2 t) vorverdichtet werden. Da im Anschluss üblicherweise ein nochmaliges höhen- und profilgerechtes Abziehen der Bettung erforderlich wird, ist es zweckmäßig zuvor eine dünne Schicht Bettungsmaterial gleichmäßig aufzubringen. Das Vorbereiten einer vorverdichteten Bettung hat so zu erfolgen, dass eine homogene Unterlage für die Pflastersteine entsteht und Unebenheiten während der Nutzung vermieden werden.

Die Verdichtung bzw. Endverdichtung der Bettung erfolgt durch das im Anschluss durchzuführende Abrütteln der Pflasterdecke, die dafür eine ausreichende Fugenfüllung aufweisen muss, damit sich die Pflastersteine durch das Abrütteln nicht verschieben können.

Pflasterstein und Verlegung

Die Dicke und die Form der Pflastersteine haben einen erheblichen Einfluss auf die Stabilität und die Nutzungsdauer der Pflasterdecke und sollten in Abhängigkeit von der zu erwartenden Verkehrsbelastung gewählt werden.

Für Verkehrsflächen, welche von Fahrzeugen des Schwerverkehrs befahren werden, sollte die Stein-Nenndicke mindestens 80 mm betragen. In den Belastungsklassen Bk3,2 und Bk1,8 wird die Verwendung von Pflastersteinen mit einer Nenndicke von mindestens 100 mm empfohlen (siehe RStO). Zudem sollten Pflastersteinformen und/oder Pflasterverbände gewählt werden, welche eine gute Lastverteilung in vertikaler Richtung gewährleisten. Bleibende Verformungen, wie Spurrinnen und Längsunebenheiten, können dadurch wirksamer verhindert werden.

Sind hohe Schubbeanspruchungen zu erwarten (z. B. bei Bushaltestellen, Brems- und Beschleunigungsbereiche vor Knotenpunkten bzw. mit großer Längsneigung, Wendestellen), sind Verbundpflastersteine vorzuziehen. Die Steine sollten – sofern es ihre Form erlaubt – im Fischgrätverband verlegt werden. Die Stein-Nenndicke sollte hier in keinem Fall 100 mm unterschreiten.

Steine mit Nenndicken unter 80 mm können für Geh- und Radwege oder sonstige Flächen angewendet werden, wenn die Benutzung durch Fahrzeuge des Schwerverkehrs ausgeschlossen werden kann.

Die Verbundwirkung von Verbundpflastersteinen vermindert die Gefahr von Schäden, wie z. B. das Kippen der Steine (so genanntes Sägezahnpflaster). Derartige Schäden kann auch bzw. zudem entgegengewirkt werden, wenn die Steine im Diagonal- oder Fischgrätverband angeordnet werden. Bei dieser Art der Verlegung werden beim Überrollen des Pflasters mehr Steine, d. h. auch ein größerer Fugenanteil, vom Fahrzeugrad erfasst und damit zur Lastverteilung herangezogen als bei quer zur Fahrtrichtung verlegten Steinen.

Verlegung von Betonpflastersteinen

Der Bedarf an Steinen pro Quadratmeter verlegter Fläche wird unter Berücksichtigung der bautechnisch erforderlichen Fugenbreiten ermittelt. Dementsprechend wird die Liefermenge an Betonpflastersteinen so bemessen, dass die betreffende Fläche unter Einhaltung des Rastermaßes (und damit unter Berücksichtigung der Normfugenbreite) verlegt werden kann.

Unmittelbar nach Eintreffen der Steine auf der Baustelle ist eine Überprüfung der angelieferten Produkte erforderlich. Hinweise hierzu sind dem Abschnitt „Eigenüberwachung" der ZTV Pflaster-StB zu entnehmen. Insbesondere ist – zumindest anhand des Lieferscheines, durch Inaugenscheinnahme und gegebenenfalls durch den Vergleich mit Mustersteinen – zu prüfen, ob die Lieferung der Bestellung entspricht und ob die Produkte erkennbar mängelfrei sind. Bestehen Zweifel oder Bedenken, darf mit den Verlegearbeiten nicht begonnen werden, bis eine Klärung der Angelegenheiten erfolgt ist. Das Ausbleiben einer unmittelbaren Mängelrüge kann zum Verlust von Gewährleistungsansprüchen führen.

Pflastersteine müssen fluchtgerecht, höhengleich und im vereinbarten Verband bzw. Verlegemuster verlegt werden. Bei der Verlegung der Pflastersteine ist auf die Ausbildung einer gleichmäßigen Fugenbreite von 3 bis 5 mm zu achten. Bei Steinen mit einer Nenndicke ab 120 mm muss die Fugenbreite, abweichend davon, 5 bis 8 mm betragen. Geradlinige Fugenverläufe sind durch ausreichendes Schnüren in Längs- und Querrichtung sicherzustellen.

Betonpflastersteine werden von der bereits verlegten Fläche aus vor Kopf verlegt. Das vorbereitete Pflasterbett darf nicht betreten werden. Die Verlegung kann erfolgen

• von Hand,
• mit Handverlegegeräten oder
• mit motorisierten Verlegegeräten (Verlegemaschinen).

Dementsprechend unterscheidet sich die Verlegeleistung.

Maschinelle Verlegung

Die Wirtschaftlichkeit eines Maschineneinsatzes ist von der Größe und der Art der herzustellenden Pflasterdecke abhängig. Die Art der Verlegung ist bei Planung sowie bei der Ausschreibung und Bestellung der Pflastersteine zu berücksichtigen, damit diese in verlegegerechter Form geliefert werden können.

Entgegen der weit verbreiteten Ansicht, wonach sich maschinenverlegbare Pflastersteine nicht mit ausreichend breiten Fugen verlegen lassen, sei hier betont, dass dies selbstverständlich mit dem heutigen technischen Standard der Verlegegeräte und -maschinen problemlos möglich ist. Dazu müssen die Pflastersteine angeformte Abstandshilfen aufweisen, die im geklammerten Zustand einen Abstand von ca. 2 bis 2,5 mm zwischen den Steinen erzeugen. Durch das Nachlassen der Einspannkraft beim Ablegen der Steine in Verbindung mit einer speziellen Anlegehilfe oder Abdrückvorrichtung (in der Regel bei modernen Verlegemaschinen vorhanden) werden diese aus der Verlegeklammer bogenförmig nach unten heraus abgelegt. Dies bewirkt eine Vergrößerung der Fugenbreite auf das anforderungsgerechte Maß. Das horizontale Aufeinanderdrücken der Steine im Anschluss an das Ablegen, z.B. mit Hilfe von Vorschlaghammer und Kantholz, sollte unbedingt unterbleiben. Bei Bedarf ist ein Ausrichten der Steine zur Vergleichmäßigung des Fugenbildes durchzuführen. Dies darf jedoch nicht zu knirsch aneinander liegenden Pflastersteinen und zur Unterschreitung der regelrechten Fugenbreite führen. Der unsachgemäße Einsatz von Richteisen kann zu Kantenabplatzungen an den Steinen führen.

Randausbildung und Anschlüsse bei Pflasterdecken

Bei der Planung von Pflasterflächen sollte die Verlegebreite nach Möglichkeit immer auf das Rastermaß der gewählten Steine abgestimmt werden, um unnötige Schneidearbeiten in den Randbereichen zu vermeiden. Ist es erforderlich, Pass-Steine zu schneiden, darf die kürzere Länge des Pass-Steines nicht kleiner als die Hälfte der größten Kantenlänge des Ausgangssteines sein (vgl. auch ZTV Pflaster-StB). Es können auch Pass-Steine verwendet werden, die größer als der Normalstein sind. Sehr spitz zulaufende Pass-Steine, d.h. Winkel unter 45° sollten vermieden werden. Grundsätzlich sollte immer angestrebt werden, die Anzahl der Pass-Steine auf ein Minimum zu reduzieren. Um diese Vorgaben einhalten zu können, ist es in der Regel erforderlich, den Verband (das Verlegemuster) im Bereich von Anschlüssen zu ändern, obwohl dies gegebenenfalls gestalterischen Vorstellungen widerspricht.

Es ist in der Praxis leider häufig zu beobachten, dass – entgegen den handwerklichen Regeln – Pass-Steine mit ungeeigneten Abmessungen verarbeitet werden. Derartige Pass-Steine vermindern die Stabilität der Pflasterdecke, da sie sich meist schon nach kurzer Zeit lockern oder brechen.

Pflasterung in Kurven

Bei befahrenen, insbesondere vom Schwerverkehr genutzten Flächen, ist es besonders wichtig, die Verbundwirkung auch in Kurven aufrecht zu erhalten, da hier hohe Schubkräfte von der Pflasterdecke aufgenommen werden müssen. In Kurven sollten daher spezielle Formsteine, so genannte Kurvensteine oder Kurvensteinsätze, verwendet werden. Die Hersteller bieten in der Regel zu den verschiedenen Verbundpflastersteinsystemen derartige Formsteine an. Bei Geh- und Radwegen kann in Kurven auch der so genannte Odenwälder Verband ausgeführt werden.

Ausbildung der Hochpunkte bei Neigungswechseln

Der Ausbildung von Pflasterdecken in den Hochpunkten von Neigungswechseln ist besondere Aufmerksamkeit zu widmen, um Schäden vorzubeugen.

Zum einen entstehen vertikale Keilfugen, die bei Verwendung von besonders dicken Pflastersteinen und entsprechender Neigung besondere Maßnahmen erfordern, um Fugenbreiten an den oberen und gegebenenfalls auch an den unteren Rändern der Steine zu begrenzen. Dies können sein:

• Fugenbreite am Fuß der Pflastersteine verringern,
• gegebenenfalls Nacharbeiten der unmittelbar betroffenen Pflastersteine durch Unterwinkeln
• Ausrunden des Scheitelpunktes, d. h. die Größe einer Keilfuge auf mehrere Fugen verteilen.

Schon bei der Planung ist darauf zu achten, an welcher Stelle der Pflasterdecke vertikale Keilfugen entstehen können. Maßnahmen, wie vor beschrieben, sollten dann bereits in der Leistungsbeschreibung vorgesehen werden.

Die obige Abbildung zeigt das Prinzip einer vertikalen Keilfuge im Hochpunkt eines Neigungswechsels. Die Fugenbreite am oberen Rand sollte die maximale Regelfugenbreite nach den ATV DIN 18318 von 5 mm – bzw. von 8 mm bei Steinen mit einer Nenndicke ab 120 mm – nicht überschreiten.

Neben der Entstehung von vertikalen Keilfugen können in den Hochpunkten von Pflasterdecken auch Steinüberstände entstehen, die von den Grundrissabmessungen der verwendeten Steine und der Neigung der Pflasterdecke abhängig sind. Im Hinblick auf die Verkehrssicherheit der Pflasterdecke, d. h. zur Vermeidung von Rüttelschäden an den Pflastersteinen sind Überstände von mehr als 2 mm zu vermeiden.
Zur Vermeidung oder Verminderung von Überständen können folgende Maßnahmen einzeln oder in Kombination angewendet werden:

• Ausrunden des Scheitelpunktes der Pflasterdecke bei allen Verbänden, d.h. Verringerung der Überstände durch Verteilung auf mehrere Pflastersteine,
• Verwendung von Pflastersteinen mit reduzierter Länge (im Minimum Halbsteine) im Bereich der Hochpunkte
  
  

Die Verwendung von Pflastersteinen mit gefasten oder abgerundeten Kanten mindern zwar grundsätzlich die Neigung von Kantenabplatzungen, jedoch können Pflastersteine mit kleinen Fasen oder gering abgerundeten Kanten die Problematik der vorbeschriebenen Überstände nicht maßgeblich lösen.

Schon bei der Planung ist daher darauf zu achten, an welcher Stelle der Pflasterdecke Überstände entstehen könnten. Maßnahmen, wie vor beschrieben, sollten dann bereits in der Ausschreibung vorgesehen werden.

Die folgende Abbildung zeigt das Prinzip der Bildung von Überständen im Hochpunkt eines Neigungswechsels in Abhängigkeit von der Kantenlänge des Pflastersteins. Der Abbildung kann zudem entnommen werden, ab welcher Steinlänge/Steinbreite bzw. ab welcher Neigung Maßnahmen – wie vor beschrieben – zu empfehlen sind.

Fugen, Fugenfüllung, Abrütteln

In der Regelbauweise werden ungebundene Gesteinskörnungen und Baustoffgemische als Fugenmaterial verwendet.
Bei dieser Bauweise muss die Fugenbreite 3 mm bis 5 mm betragen. Bei Verwendung von Pflastersteinen mit einer Nenndicke ab 120 mm muss die Fugenbreite hingegen 5 bis 8 mm betragen (vgl. ATV DIN 18318). Die jeweilige Untergrenze der Fugenbreite stellt eine ausreichende Breite sicher, welche noch eine vollständige Verfüllung der Fugen über die gesamte Fugenhöhe – Bei Verwendung eines geeigneten Fugenmaterials – ermöglicht. Die jeweilige Obergrenze stellt eine noch ausreichende Abstützung der Steine untereinander und eine gewisse Querkraftübertragung bei vollständiger Fugenfüllung sicher. Eine weitere Aufgabe der Fugen besteht darin, zulässige und unvermeidbare Maßtoleranzen der Steine auszugleichen.

Zu breite Fugen bedeuten nicht nur einen Stabilitätsverlust der Pflasterdecke; sie können auch, insbesondere bei maschineller Reinigung der Pflasterdecke zu einem vermehrten Austrag von Fugenmaterial führen. Darüber hinaus besteht bei zu breiten Fugen die Gefahr, dass Fugenmaterial durch abfließendes Oberflächenwasser ausgespült wird, insbesondere in Bereichen mit hoher Längsneigung.

Die Einhaltung der regelrechten Fugenbreite ist somit eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine Pflasterdecke mit einem hohen Verschiebewiderstand (Krass, Jungfeld und Rohleder, 2002).

Gegebenenfalls an den Pflastersteinen vorhandene Abstandshilfen entbinden den Ausführenden nicht von der Einhaltung der vorgeschriebenen Fugenbreite (vgl. auch ZTV Pflaster-StB). Die Pressverlegung, also die Verlegung mit unmittelbarem Stein-zu-Stein-Kontakt, ist nicht zulässig, weil sie das Tragverhalten der Pflasterdecke negativ beeinflusst.

Anforderungen an das Fugenmaterial

Als Fugenmaterial sind gebrochene, kornabgestufte Gesteinskörnungen (frühere Bezeichnung: Bruchsand-Splitt-Gemische) besonders geeignet. Das Größtkorn ist auf die Fugenbreite abzustimmen. Das Fugenmaterial sollte einen hohen Widerstand gegen Austragen, z.B. durch Kehrsaugmaschinen, besitzen.

Die ZTV Pflaster-StB schreiben Baustoffgemische der Körnungen 0/4 mm, 0/5 mm, 0/8 mm und 0/11 mm als Fugenmaterial vor. Um jedoch ein vollständiges Einkehren des Fugenmaterials zu ermöglichen und ein Blockieren der Fugenöffnung durch gröbere Gesteinskörner zu vermeiden, wird empfohlen, das Größtkorn nicht größer als die maximale Fugenbreite zu wählen. Es sollten daher in der Regel die Fugenmaterialien 0/4 und 0/5 verwendet werden.

Bei Einsatz bestimmter Verbundpflastersteinsysteme mit geringeren Fugenbreiten kann die Verwendung eines Gesteinskörnungsgemisches 0/3, hergestellt aus den Gesteinskörnungen 0/2 und 1/3 oder eine Gesteinskörnung 0/2 als Fugenmaterial zweckmäßig sein.

Zur Sicherstellung der notwendigen Frostsicherheit der Fugenfüllung darf das Fugenmaterial einen Feinanteil (Korndurchmesser < 0,0063 mm) von höchstens 9 M.-% aufweisen (Kategorie UF₉). Daneben erhalten die TL Pflaster-StB die Forderung nach einem mindestgehalt an Feinanteilen (Korndurchmesser < 0,063 mm) von 2 M.-% (Kategorie LF₂).

Die Baustoffgemische 0/4 bzw. 0/5 dürfen einen Überkornanteil von höchstens 10 M.-% aufweisen (Kategorie G_U,F). Bei der Siebgröße 4 mm (2D) muss der Durchgang 100 M.-% betragen. Zusätzlich gilt für eine Gesteinskörnung 0/2 aus Rundkorn (ungebrochenes Material), dass der Durchgang bei der Siebgröße 2,8 mm (1,4D) mindestens 95 M.-% betragen muss.

• Fugenmaterial 0/4 und 0/5 (TL-Pflaster-StB 06, Tabelle 11, Zeile 1): Siebdurchgang 30 bis 75 M.-% bei einer Sieböffnungsweite von 2 mm,
• für Fugenmaterial 0/8 bestehen Anforderungen an den Siebdurchgang durch Zwischensiebe gemäß Tabelle 12 bzw. 13 der TL Pflaster-StB 06.
• Wird ein Fugenmaterial 0/2 verwendet, gilt nach den ZTV Pflaster-StB 06: Siebdurchgang 40 bis 70 M.-% bei einer Sieböffnungsweite von 1 mm.

Darüber hinaus sollte ein besonderer Verlauf der Sieblinie vereinbart werden, um ein gut kornabgestuftes Fugenmaterial zu erhalten. Die empfohlenen Sieblinienbereiche sind den folgenden Abbildungen zu entnehmen. Diese geben die vorgenannten Anforderungen wieder und orientieren sich ansonsten an den Empfehlungen des Merkblattes
M FP 1.

Für Verkehrsflächen gemäß den Belastungsklassen Bk3,2 bis Bk0,3 sind ausschließlich Baustoffgemische zu verwenden, deren Fließkoeffizient der Kategorie E_CS35 entsprechen (vgl. TL Pflaster-StB) muss. Der Anteil gebrochener Oberflächen muss der Kategorie C_90/3 entsprechen, d.h. der Anteil vollständig und teilweise gebrochener Körner muss 90 bis 100 M.-% betragen; der Anteil vollständig gerundeter Körner darf 3 M.-% nicht überschreiten (vgl. TL Gestein-StB). Diese Anforderungen werden in aller Regel nur von Baustoffgemischen aus gebrochenen Gesteinskörnungen erfüllt.

Baustoffgemische aus rundkörnigen Gesteinskörnungen dürfen gemäß den ZTV Pflaster-StB nicht für Verkehrsflächen der Belastungsklassen Bk3,2 bis Bk0,3 verwendet werden. In einigen Regionen Deutschlands sind im Allgemeinen aber nur rundkörnige Gesteinskörnungen verfügbar. Sollten positive Erfahrungen mit der Verwendung rundkörniger Gesteinskörnungen als Fugenmaterial vorliegen, kann ihre Verwendung erfolgen, wenn dies ausdrücklich im Bauvertrag vereinbart wird. Fugenmaterialien aus rundkörnigen Gesteinskörnungen haben den Vorteil, dass sie sich vergleichsweise leicht in die Fugen einarbeiten lassen; sie bieten allerdings auch einen geringeren Widerstand gegen Fugenaustrag als gebrochene Gesteinskörnungen. Fugenmaterialien aus rundkörnigen Gesteinskörnungen sollten ein Größtkorn von maximal 4 mm und eine gleichmäßig gestufte Korngrößenverteilung aufweisen.

Praxiserfahrungen zeigen, dass Fugenmaterial 0/4 und 0/5 mm in der Regel nicht vollständig in Fugen der Regelbreite von 3 mm bis 5 mm eingearbeitet werden können. Dies ist einerseits durch den Überkornanteil im Fugenmaterial bedingt. Andererseits behindern einzelne Gesteinskörner, die sich an der Fugenoberkante verkeilen, zudem eine vollständige Fugenfüllung. Im Sinne der durch das Regelwerk geforderten Abstimmung der Korngrößenverteilung des Fugenmaterials auf die Fugenbreite sollte gegebenenfalls die Verwendung des Fugenmaterials 0/3 als Alternative erwogen werden. Dieses lässt sich beispielsweise durch Mischung von Gesteinskörnungen 0/2 und 1/3 herstellen. Die folgende Abbildung zeigt den empfohlenen Sieblinienbereich für ein Fugenmaterial 0/3, welches den Bedingungen der Filterstabilität zu einem Bettungsmaterial 0/5 gemäß der unteren Abbildung genügt.

Von besonderer Bedeutung ist die Filterstabilität des Fugenmaterials gegenüber dem Bettungsmaterial. Ist die Filterstabilität nicht gegeben, kann Fugenmaterial in die Bettung eindringen. Die Fugen bleiben dann nicht dauerhaft gefüllt. Die Lagestabilität der Pflasterfläche wird dadurch gefährdet. Kriterien zur Abschätzung der Filterstabilität sind in den ZTV Pflaster-StB enthalten.

Fugenfüllung, Abrütteln und Fugenschluss
Die Herstellung einer vollständigen Fugenfüllung sowie das Verdichten der Pflasterdecke bis zum Erreichen der Ebenheit und Standfestigkeit furch das Abrütteln sind keine voneinander getrennt zu betrachtenden Arbeitsschritte. Vielmehr muss das Erreichen der vorgenannten Anforderungen prinzipiell als eine Bauaufgabe verstanden werden, bei der die einzelnen Arbeitsschritte wechselweise und gegebenenfalls mehrfach durchgeführt werden. Die nachstehend beschriebene Vorgehensweise hat sich als zweckmäßig erwiesen:

• Das Verfüllen der Fugen erfolgt kontinuierlich mit dem Fortschreiten der Verlegearbeiten. Dazu wird Fugenmaterial auf das Pflaster aufgebracht, gleichmäßig verteilt und ohne Wasserzugabe in die Fugen eingefegt, so dass diese weitgehend gefüllt sind. Damit werden die Pflastersteine soweit fixiert, dass sie sich durch das anschließende, erste Abrütteln nicht verschieben können. Gemäß ZTV Pflaster-StB ist eine Wasserzugabe bereits vor dem ersten Abrütteln durchzuführen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass es zweckmäßig sein kann, auf die Wasserzugabe vor dem ersten Abrütteln zu verzichten. Unverfugte Pflasterflächen dürfen nicht abgerüttelt werden.
• Im Anschluss ist überschüssiges Fugenmaterial zu beseitigen und die Pflasterfläche sauber abzukehren, da sonst die Gefahr von Verunreinigung und Beschädigung der Pflastersteine durch das Abrütteln besteht.
• Das erste Abrütteln sollte mit einer leichten Vibrationsplatte erfolgen; es dient weniger der Verdichtung der Pflasterdecke als vielmehr der Mobilisierung des Fugenmaterials, mit dem Ziel, dass sich dieses tiefer in die Fugen einarbeitet, dabei verdichtet und somit Platz für weiteres Fugenmaterial schafft.
• Anschließend wird erneut Fugenmaterial auf das Pflaster aufgebracht, gleichmäßig verteilt und unter begrenzter Wasserzugabe in die Fugen eingeschlämmt.
• Danach ist die Pflasterfläche erneut von überschüssigem Fugenmaterial zu befreien. Der sauber abgekehrte und hinreichend abgetrocknete Belag wird dann mit einer Vibrationsplatte bis zum Erreichen der Ebenheit und Standfestigkeit verdichtet. Mit dem Abrütteln ist aber solange zu warten, bis die Bettung und deren Unterlage ausreichend abgetrocknet sind. In dieser Zeit ist die Pflasterdecke von Fahrzeugen und schweren Geräten freizuhalten.
• Die Arbeitsschritte „Aufbringen von Fugenmaterial" und „Abrütteln" sind gegebenenfalls mehrfach zu wiederholen, bis nach einem Abrütteln kein Absacken von Fugenmaterial mehr festgestellt werden kann.
• Nach dem letzten Abrütteln sollte ein Fugenschluss erfolgen. Dazu wird eine feinkornreiche Gesteinskörnung 0/2 in die Fugen eingefegt und eingeschlämmt. Es kann ein mehrmaliges Einschlämmen erforderlich sein, um die Widerstandfähigkeit der Fugenfüllung gegen Aussaugen zu verbessern.

Geeignete Vibrationsplatten
Die zu verwendenden Vibrationsplatten müssen nach Angaben der Hersteller der Vibrationsplatten für den jeweiligen Einsatz geeignet sein. Sie müssen insbesondere hinsichtlich ihres Betriebsgewichtes, ihrer Zentrifugalkraft und ihrer Frequenz auf die Dicke der Pflasterdecke und auf die Beschaffenheit (Steifigkeit) der Unterlage abgestimmt sein. In der Praxis haben sich Frequenzen ab 70 Hz als sinnvoll erwiesen. Vibrationswalzen dürfen für die Verdichtung der Pflasterdecke nicht eingesetzt werden.

Quelle:
"Dauerhafte Verkehrsflächen mit Betonpflastersteinen - Richtig planen und ausführen"
Herausgeber: SLG, Bonn in Zusammenarbeit mit der BetonMarketing Deutschland GmbH, Erkrath
Autoren: Prof. Dr.-Ing. Martin Köhler, Dipl.-Ing. Dietmar Ulonska, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Frohmut Wellner
4., fachlich und redaktionell überarbeitete Auflage, Juni 2014

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