Wichtige Hinweise vom Sachverständigen | 15.06.2017

Tipps für die gebundene Bauweise

von Dipl.-Ing. (FH) Claus-Peter Spuhn

Die fachgerechte Ausführung in gebundener Bauweise hat sich in vielen europäischen Ländern mit zum Teil jahrzehntelanger Erfahrung bewehrt. In Deutschland wird in vielen Bereichen sehr intensiv an diesem Thema gearbeitet. Die gebundene Bauweise hat Vorteile gegenüber der ungebundenen Bauweise. Auf befahrbaren Flächen wird bei einer fachgerechten Ausführung eine Spurrinnenbildung vermieden. Die Reinigung der Flächen kann problemlos durchgeführt werden.

 - Abbildung 4: Die eingebaute Drainbetontragschicht sollte erst nach etwa drei Tagen zum Einbau der Drainbetonbettung freigegeben werden. Bis dahin ist die Drainbetontragschicht mit einem Vlies gegen Verschmutzung und zu schnelles Abbinden zu sichern.
Abbildung 4: Die eingebaute Drainbetontragschicht sollte erst nach etwa drei Tagen zum Einbau der Drainbetonbettung freigegeben werden. Bis dahin ist die Drainbetontragschicht mit einem Vlies gegen Verschmutzung und zu schnelles Abbinden zu sichern.
Foto: Spuhn

Eigenschaften der gebundenen Bauweise

Die gebundene Bettung und die gebundene Tragschicht werden mit einem Drainbetonmörtel ausgeführt. Der Drainbetonmörtel soll ohne Feinkornanteil 0,063 bis 2 mm und mit einem Rundkorn verwendet werden.

Das kann ein Problem bei der Herstellung sein, da die Hersteller die Feinanteile benötigen, damit sich das Material im Silo nicht entmischt. Außerdem werden dadurch hohe Druckfestigkeitswerte im Labor erreicht. Durch die Feinanteile können die Drainfähigkeit eingeschränkt und das kapillare Saugverhalten erhöht werden. Die Drainfähigkeit ist aber erforderlich, um eindringendes Wasser aus der Pflasteroberfläche ableiten zu können. Wasser kann durch Rissbildungen in den Fugen oder größere Schäden in der Pflasterung eindringen. Nach den derzeitigen Erfahrungen ist die Wasserableitung von der Pflasteroberfläche durch Schäden in die Drainbetonbettung und Drainbetontragschicht geringfügig. Außerdem kann es aufgrund der Kapillarwirkung durch die Feinkornanteile zu Feuchtigkeitsflecken in der Pflasterfläche und zu Frostschäden im Fugenbereich kommen.

Aus den genannten Gründen sollte kein Feinkornanteil für die Bettung vorgesehen werden. Hersteller haben sich auf diese Problematik bei der Drainbetonbettung eingestellt und bieten auch Material ohne Feinanteile an.

Für die Drainbetontragschicht kann ein Feinkornanteil bis maximal 10% vorgesehen werden.

 - Abbildung 1: Das Pflaster wird auf eine Drainbetonbettung gesetzt und mit einer Haftschlämme , rot dargestellt, versehen. Unter der Drainbetonbettung befindet sich die Drainbetontragschicht. Die Fugen können mit einem zementgebundenen oder einem kunstharzgebundenem Fugenmaterial gefüllt werden.
Abbildung 1: Das Pflaster wird auf eine Drainbetonbettung gesetzt und mit einer Haftschlämme , rot dargestellt, versehen. Unter der Drainbetonbettung befindet sich die Drainbetontragschicht. Die Fugen können mit einem zementgebundenen oder einem kunstharzgebundenem Fugenmaterial gefüllt werden.
Grafik: Spuhn
 - Abbildung 5: In der gebundenen Bauweise muss die Dehnungsfuge nicht in die Drainbetontragschicht einbezogen werden.
Abbildung 5: In der gebundenen Bauweise muss die Dehnungsfuge nicht in die Drainbetontragschicht einbezogen werden.
Grafik: Spuhn

Anforderungen an die Drainbetonbettung unter Verkehrsbelastung

Die Drainbetonbettung sollte eine Mindestdicke von 50 mm haben. Ausnahmen sind unter Beachtung der örtlichen Gegebenheiten und der Steingrößen zu berücksichtigen.

Die Druckfestigkeit für die Belastungsklasse 0.3 nach der RStO 12 muss mindestens als Laborwert 10 N/mm² betragen. Im eingebauten Zustand am Zylinder sind als Mittelwert > 5 N/mm² nach der DNV-Richtlinie zu erreichen.

Die Haftzugfestigkeit zwischen den Natursteinen und der Bettung sollte im eingebauten Zustand

mindestens 0,4 N/mm² betragen. Nach Herstellerangaben ist eine Mindesthaftzugfähigkeit von 1,5 N/mm² zu berücksichtigen. Dazu sind die Steine ausreichend mit einer Haftschlämme am Steinfuß und den unteren Seitenflächen zu versehen.

Die Wasserdurchlässigkeit im eingebauten Zustand im Feldversuch soll mindestens 5x10-4 m/s betragen.

Für die Verkehrsbelastungsklasse 5 bis 7 nach der DNV-Richtlinie, das entspricht den Bkl 1,0 bis 3,2 nach RStO 12, sind folgende zusätzliche Anforderungen zur Druckfestigkeit für die Drainbetonbettung einzuhalten:

Druckfestigkeit als Laborwert > 15 N/mm².

Druckfestigkeit im eingebauten Zustand > 8 N/mm² als Mittelwert.

 - Abbildungen 2: Falscher Umgang mit dem Drainbeton.
Abbildungen 2: Falscher Umgang mit dem Drainbeton.
Foto: Spuhn

Drainbetontragschicht 

- Die Schichtdicken nach der DNV-Richtlinie werden wie folgt empfohlen.

- Bkl 0.3 für nichtbefahrene Wege  10 cm.

- Bkl 0.3 für Fuß und Radwege mit seltenem Schwerlastverkehr 15 cm.

- Bkl 1.0 Anliegerstraße mit geringem Schwerlastverkehr 18 cm.

- Bkl 1.8 bis 3.2 20 cm.

Die Druckfestigkeit für nicht befahrbare Flächen sollte als Laborwert mindestens 10 N/mm² betragen. Für befahrbare Flächen der Bkl 0.3 bis 1.0 sollte eine Druckfestigkeit als Laborwert von 10 N/mm² nachgewiesen werden. Für die Bkl 1,0 bis 3.2, unter Berücksichtigung der Verkehrsbelastung, gilt eine Mindestdruckfestigkeit als Laborwert von 15 N mm².

Die Wasserdurchlässigkeit im eingebauten Zustand ist mit 5x10-5 m/s im Feldversuch nachzuweisen.

Grundsätzlich ist zu berücksichtigen, dass die Laborwerte im Vergleich zu den Werten im eingebauten Zustand unterschiedlich sind. Aber auch die Werte von den Bohrproben können differenziert sein. Das betrifft insbesondere die Druckfestigkeiten der Drainbetonschichten. Wenn aus einer Drainbetontragschicht eine Bohrprobe entnommen wird, kann es dazu kommen, dass Körner durch die entstehenden Schwingungen abbrechen. Dadurch werden die Leimpunkte zwischen den Körnern gestört und die Druckfestigkeit beeinträchtigt.

Aus diesem Grunde werden von Hand gebohrte Bohrkerne empfohlen.

Für die Bettungs- und Tragschicht wird ein Zementgehalt von 170 bis 200 kg/m³ mit Zement C I oder C II empfohlen. Der WZ-Wert kann zwischen 0,37 und 0,45 liegen.

Ausführung und was ist dabei zu beachten

Die Abbildungen 2 und 3 zeigen Drainbeton 16/32, der mit einem Betonmischer geliefert und auf der Baustelle abgelagert wurde. Das Problem war, dass der Drainbeton aufgrund der Menge nicht innerhalb von zwei Stunden eingebaut werden konnte. Außerdem lag die Lagerfläche ungeschützt in der Sonne bei einer Temperatur von 26 °C. Der Zementleim ist dadurch abgebunden, und der Drainbeton konnte nicht eingebaut werden.

Der Drainbeton musste daraufhin wieder abgefahren werden.

Der im Betonmischer gelieferte Drainbeton sollte direkt in der Einbaustelle abgelagert werden oder in unmittelbarer Nähe, aber nicht unter Sonneneinstrahlung. Die Lufttemperatur darf 23 °C nicht überschreiten. Die Einbauzeit sollte maximal zwei Stunden betragen. Dabei sind auch die Lufttemperatur und die Windverhältnisse zu berücksichtigen. Entsprechend der einzubauenden Menge kann der Drainbeton auch vorgemischt werden.

Nach dem Einbauen des Drainbetons ist eine Verdichtung mit einer Walze, einer leichten Rüttelplatte oder auch einer Handramme mit einem rechteckigen Fuß möglich. Grundsätzlich aber ist zu beachten, dass der Drainbeton erst nach der zweistündigen Abbindezeit begangen werden sollte.

Bevor die Steine mit einer Haftschlämme versehen werden, sind die jeweiligen Flächen zu säubern, damit eine ausreichende Haftung erfolgen kann.

Bei der gebundenen Bauweise sind aufgrund der witterungsbedingt entstehenden thermischen Spannungen Bewegungsfugen in den Pflasterflächen erforderlich. Die Bewegungsfugen sollen die aus Ausdehnungen entstehenden Spannungen weitestgehend abbauen.

Die Dehnungsfuge wird mit einem Hartpressgummiband bis etwa 3 cm unterhalb des Steinkopfes gesetzt. Das Hartpressgummiband muss eine Shore-Härte von > 55 haben.

Darüber wird eine Rundschnur mit elastischer Verfüllung eingesetzt. Der Fugenverguss soll eine Druckfestigkeit von bis zu 15 N/mm² haben.

Dehnungsfugen sollen bei einer gebundenen Pflasterfläche mit Klein-oder Großpflaster jeweils für Felder von 50 bis 60 m² angelegt werden. Bei befahrenen Entwässerungsmulden in gebundener Bauweise sollen Dehnungsfugen alle 4 bis 6 m nach DIN 18318 hergestellt werden.

Zusammenfassung

Planung und Ausführung in gebundene Bauweise bedürfen eines sehr hohen fachlichen Wissens und auch der entsprechenden Erfahrungen, um das Fachwissen praktisch umsetzen zu können. Der zeitliche Bauablauf und die witterungsbedingten und örtlichen Gegebenheiten spielen eine große Rolle, um ein Vorhaben vertragsgerecht umzusetzen. Dadurch ist für alle Beteiligten eine große Herausforderung und Verantwortung gegeben.

 - Dipl.-Ing. (FH) Claus-Peter Spuhn, Freier Sachverständiger für Natursteinpflaster.
Dipl.-Ing. (FH) Claus-Peter Spuhn, Freier Sachverständiger für Natursteinpflaster.
Foto: Spuhn