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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2015/933/


Walzbeton: Ergebnisse aus neuester Forschung und langjähriger Praxis

Rolled concrete: Results from the most recent research and many years of practice

Birmann, Dieter ; Burger, Wolfgang ; Weingart, Wolfgang ; Westermann, Birgit


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Auftauen , Basalt , Bauweise , Beton , CBR , Dauerhaftigkeit , Deutschland , Druck , Festigkeit , Flugasche , Forschungsbericht , Frost , Hohlraumgehalt , Luftporenbeton , Standfestigkeit , Tragschicht , Verdichtung , Versuch , Versuchsstrecke , Walzbeton , Walze , Wasser , Zement , Zusammensetzung , Zusatzmittel
Freie Schlagwörter (Englisch): Admixture , Air entrained concrete , Basalt , California bearing ratio , Cement , Compaction , Concrete , Construction method , Durability , Experimental road , Fly ash , Frost , Germany , Mix design , Porosity , Pressure , Research report , Roadbase , Roller , Roller compacted concrete , Stability , Strength (mater) , Test , Thaw , Water
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 32 Zementbeton
Institut 1: Abteilung Straßenbautechnik
Institut 2: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Heidelberger Zement AG
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau
Bandnummer: 21
ISBN: 3-89701-421-1
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 1999
Publikationsdatum: 03.03.2015
Bemerkung: Außerdem beteiligt: Landesmaterialprüfamt Sachsen-Anhalt, Dezernat Straßenbauprüfung; Prüfamt für Bau von Landverkehrswegen, Technische Universität München.
Kurzfassung auf Deutsch: Walzbeton ist ein erdfeuchter Beton, der mit üblichen Straßenfertigern eingebaut und mit Walzen verdichtet wird. Er erreicht eine große Druckfestigkeit und Oberflächenfestigkeit sowie hohe Verformungsstabilität und Tragfähigkeit. Walzbeton wird im klassifizierten Straßenbau als Tragschicht mit einer dünnen Asphaltüberdeckung oder als direkt befahrene Tragdeckschicht für Industrieflächen, Werkstraßen oder ländliche Wege verwendet. Anforderungen sind im "Merkblatt für den Bau von Tragschichten und Tragdeckschichten mit Walzbeton für Verkehrsflächen" enthalten. In Laborversuchen mit Walzbeton wurde festgestellt, dass die Druckfestigkeit bei abnehmendem Hohlraumgehalt und im allgemeinen mit zunehmendem Zementgehalt und dadurch - bei annähernd gleichbleibendem optimalem Wassergehalt - abnehmendem w/z-Wert größer wurde. Auch bei niedrigem Verdichtungsgrad von nur 96 Prozent der modifizierten Proctordichte erreichten Walzbetone mit ausreichendem Zementgehalt von mindestens 240 kg/m3 die für Tragdeckschichten geforderte Druckfestigkeit von mindestens 40 N/mm2. Bei niedrigen Zementgehalten und bei Ersatz von Zement durch Steinkohlenflugasche wurde eine anforderungsgerechte Druckfestigkeit erst bei sehr sorgfältiger Verdichtung auf einen Verdichtungsgrad von mehr als 98 Prozent erreicht. Die Abwitterung bei Frostbeanspruchung lag beim Walzbeton unabhängig von der Zuschlagart und dem Zementgehalt deutlich unter dem für ausreichend hohen Frost-Tau-Widerstand üblicher Betone festgelegten Grenzwert. Einen ausreichend hohen Frost-Tau-Widerstand erreichte der untersuchte Walzbeton mit Zugabe von Luftporenbildner unabhängig vom Zusatzstoff und ohne Luftporenbildner, wenn ein hoher Zementgehalt von 270 kg/m3 und zusätzlich Basaltmehl als Zusatzstoff zugesetzt wird. Mit dem CBR-Versuch können Aussagen über die Grünstandfestigkeit von Walzbeton und die Art des Herstellens der Kerben gemacht werden, wofür aber noch keine Bewertungskriterien angegeben werden können. Im Rahmen des Baues einer Ortsumgehung einer Bundesstraße wurde eine Versuchsstrecke mit Walzbetontragschicht unterschiedlicher Dicke und dünner Asphaltüberdeckung eingerichtet. Zustand und die Qualität der Schichten wurden dokumentiert und dienen als Grundlage für Untersuchungen des Langzeitverhaltens. Mit den ermittelten Werkstoffkennwerten kann das Verhalten des Walzbetons beschrieben werden. Aufgrund der Untersuchungen sollte die Walzbeton-Tragschicht einlagig eingebaut werden und die Dicke 20 cm nicht überschreiten. Der Abstand der Querkerben sollte 3,0 m betragen, um eine kleine Kerbenöffnung und damit eine bessere Rissverzahnung und Querkraftübertragung zu erreichen. Bisher zeigte die von Verkehr befahrene Versuchsstrecke ein gutes Verhalten. Die bisherigen Forschungsergebnisse sind in die Überarbeitung des Merkblatts für Walzbeton eingeflossen. Der Bericht umfasst folgende Teile: Kompendium (Birmann,D; Burger,W; Weingart,W; Westermann,B); Teil 1: Einfluss der Zusammensetzung und der Verdichtung von Walzbeton auf die Gebrauchseigenschaften (1) (Schmidt,M; Bohlmann,E; Vogel,P; Westermann,B); Teil 2: Einfluss der Zusammensetzung und der Verdichtung von Walzbeton auf die Gebrauchseigenschaften (2) (Weingart,W; Dressler,F); Teil 3: Messungen an einer Versuchsstrecke mit Walzbeton-Tragschicht an der B54 bei Stein-Neukirch (Eisenmann,J; Birmann,D); Teil 4: Temperaturdehnung, Schichtenverbund, vertikaler Dichteverlauf und Ebenheit von Walzbeton (Burger,W).
Kurzfassung auf Englisch: Rolled concrete is a no-slump concrete which is applied with the usual road finisher and compacted with rollers. lt attains great compressive and surface strength, is very resistant to deformation and has a high bearing capacity. Rolled concrete is used in classified road construction as a base course with a thin asphalt cover or as a combined wearing / base course for industrial areas, roads on company premises or rural roads; in the latter cases it is then driven on directly. The requirements are contained in the "Guidelines for the construction of base courses and combined wearing / base courses with rolled concrete for traffic surfaces". Laboratory tests with rolled concrete showed that, as the voids content decreased and, generally, as the concrete content increased and thus - the water content remaining approximately at the same Optimum level - with a decreasing water-cement value, the compressive strength became greater. Rolled concretes with a sufficient cement content of at least 240 kg/m3 achieved the compressive strength required of combined wearing / base courses of at least 40 N/mm2 even at a low compaction level of only 96% of the modified proctor density. With a low cement content, a compressive strength level high enough to meet the requirements was only attained through very careful compression to a level of more than 98%. The degree of weathering caused when the rolled concretes were subjected to stress and strain through frost, was, with all types of aggregate and all levels of cement content, well below the limit values laid down for a sufficiently high resistance to freezing and thawing for normal types of concrete. When an air-entraining agent was added the rolled concrete investigated attained a sufficiently high resistance to freezing and thawing regardless of the additive used; when an air-entraining agent was added the rolled concrete investigated attained a sufficiently high resistance to freezing and thawing with a high cement content of 270 kg/m3 and the addition of basalt meal. Using the CBR test, statements can be made on the green bond of rolled concrete and the type of manufacture of the notches; however, no evaluation criteria can yet be given for this. A test route was incorporated into the construction of a by-pass; this test route consisted of a rolled concrete base course of differing thickness and a thin asphalt surface. The state and quality of the courses were documented and serve as a basis for investigations of long-term behaviour. The material parameters recorded can be used to describe the behaviour of rolled concrete. Based on the investigations the rolled concrete base course should be single-layered and should not be more than 20 cm thick. The distance between the latitudinal notches should be 3.00 metres in order that the notches open only to a small degree which allows a better dovetailing of the cracks and a better transfer of transverse forces. The test route driven on by traffic has behaved well thus far. The research results arrived at so far have been incorporated into the revision of the Guidelines for rolled concrete. There are a number of appendices attached to the original reports. These contain inter alia detailed descriptions of the recipes investigated and representations of the investigation results e.g. individual and mean values for CBR values, volume weight, compressive strength, mass loss and behaviour under temperature and stress. A detailed presentation and evaluation is given of the binders, additives and aggregates and their reactions as a function of the various recipes used. These appendices have been omitted from the present publication. They can be consulted at the Federal Highway Research Institute. References to these appendices in the text have therefore been retained.