Verdichtung im Straßenbau

Verdichtung im Straßenbau – mit Software zur perfekten Schwarzdecke

Wer in Deutschland an Baustellen denkt, kommt an der Autobahn nicht vorbei. Fast jeder fährt früher oder später in eine dieser langen Streckenabschnitte, die erneuert werden. Aufgrund der starken alltäglichen Belastungen der Straßen ist die Verdichtung des Asphalts von essentieller Bedeutung.

So können zu geringer oder auch zu hoher Wassergehalt im Boden, eine schlechte Kornstruktur oder auch eine zu leichte Walze zu einer mangelhaften Verdichtung führen. Der Prozess hat sich im Laufe der Zeit massiv gewandelt. Die Digitalisierung konnte die alte Arbeitsweise ablösen und effizienter gestalten. Wir zeigen wie.

Der Prozess bisher

Der zeitkritische Prozess des Schwarzdeckeneinbaus benötigt zum Erreichen der vorgeschrieben Dichte eine bestimmte Anzahl an Übergängen innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs des Mischguts. Da aktuell die Anzahl der dynamischen Überfahrten als Grundlage zur Beurteilung der Materialdichte dient, ist es essentiell, das vereinbarte Walzenschema über mehrere Stunden hinweg zu befolgen. Doch schon nach wenigen Überfahrten ist es zumeist nicht mehr erkennbar, wie oft bestimmte Stellen schon dynamisch verdichtet worden. Auch die lückenlose Übernahme des Walzenschemas – also der Plan, mit dem ein Streckenabschnitt gewalzt wird – eines Teamkollegen ist ohne Hilfsmittel nahezu unmöglich.

Ziele der Verdichtung
Quelle: http://www.bomag.com/

Sowohl die Erhöhung der Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit, als auch die Verminderung der Setzungs- und Frostempfindlichkeit sowie die Erhöhung der Standfestigkeit und Verminderung der Wasserdurchlässigkeit können bei einer zu hohen oder zu niedrigen Verdichtung nicht gewährleistet werden. Schlaglöcher sind die Folge, welche im Nachhinein teuer beseitigt werden müssen.

Aber selbst die erfahrensten Einsatzteams können die Verdichtung des Asphalts nur schwer einschätzen, weil der Verdichtungsgrad von vielen Faktoren abhängt. Die Beschaffung des Asphalts, der Zustand der Walze oder äußere Einwirkungen machen jede Verdichtungsarbeit individuell. Dies verhindert, dass schlecht verdichtete Stellen leicht auffindbar sind.

Bisher musste man sich in einem solchen Fall auf die Einschätzung des Einsatzteams verlassen. Zwar kann mit Probeverdichtungen der Verdichtungsgrad überprüft werden, aber diese Methode erlaubt nur Stichproben und gibt keinen ganzheitlichen Überblick des Streckenabschnittes wieder. Außerdem sind solche Methoden zeitaufwendig und verzögern den weiteren Betriebsablauf.

Digitale Unterstützungssysteme machen Straßen besser

Um Straßen verschleißfester zu machen, unterstützen Softwareprogramme die Einsatzteams. Fehler im Prozess oder auch spätere Korrekturmaßnahmen werden so vermieden.
Alle relevanten Informationen für die Verdichtung, wie Anzahl der Überfahrten, Position der Walze oder Asphalttemperatur, werden flächendeckend über integrierte Sensoren in den Walzen gemessen und an einen Computer in der Fahrerkabine weitergeleitet. So entsteht für das Einsatzteam eine Übersicht des Streckenabschnittes und seiner Verdichtung. Über Infrarot-Sensoren wird die Verdichtung des gerade überfahrenen Streckenteils gemessen. In Echtzeit bekommt der Fahrer das Bild angezeigt und kann Schwachstellen auf der Strecke sofort erkennen und beheben.

Völkel FDVK
Quelle: www.voelkel.de

So können Nachbesserungen wie die Wahl eines anderen Arbeitsgeräts oder bodenverbessernde Maßnahmen rechtzeitig eingeleitet werden. Auch Überverdichtung wird durch entsprechende Hinweise verhindert. Eine Kornzertrümmerung und daraus resultierende Auflockerung des Bodens wird somit vermieden.

Das Walzschema kann durch solche Software gleichmäßiger und effizienter organisiert werden. Es lässt sich besser vermeiden, zu schwach oder zu stark verdichtete Abschnitte im Asphalt entstehen zu lassen, die für Schäden in der Asphaltdecke verantwortlich sind. Auch die Kommunikation innerhalb der Flotte wird durch solche Systeme erleichtert. So können mehrere Mitglieder des Einsatzteams in ihren Fahrerkabinen das gesamte Bild erhalten, das sich aus den verschiedenen Walzen zusammensetzt. Problematische Stellen werden so schneller erkannt und können an die unterschiedlichen Walzen delegiert werden. Das spart vor allem Zeit und Kosten auf der streng getakteten Straßenbaustelle.

Softwarelösungen können auch verwendet werden, um die Tragfähigkeit des Unterbaus nachzuweisen. Punktuelle Proben werden flächendeckend auf die gesamte Baustelle übertragen. Hierzu genügt zur Kalibrierung eine Teilfläche mit gleicher Materialbeschaffenheit. Unter Anwendung von FDVK-Regeln (flächendeckende dynamische Verdichtungskontrolle) kann so das gesamte Baufeld schnell und während der eigentlichen Verdichtungsarbeit vermessen werden.

Die gewonnen Daten müssen im Anschluss nicht ungenutzt bleiben! Aus ihnen lassen sich Schlussfolgerungen für die zukünftige Arbeit ziehen. Faktoren wie die Links- oder Rechtslastigkeit der Walze , welche dafür sorgt, dass der Asphalt auf einer der beiden Seiten der Walze stärker verdichtet wird, oder die Verdichtungsstärke unterschiedlicher Baustoffe lassen sich durch die Daten und Grafiken veranschaulichen. Sie können zu Schulungszwecken eingesetzt werden, um Einsatzteams über effizientere Arbeitsweisen und häufige Fehler hinzuweisen.

Fazit

Softwareanwendungen können den Prozess des Straßenbaus wesentlich erleichtern, indem Sie umfassende Daten für den Walzenführer bereitstellen. Gerade in der Verdichtung von Asphalt entsteht dadurch ein besseres Endergebnis. Einsatzteams sind durch Anwendungen – wie dem Völkel FDVK-Navigator – in der Lage, große Streckenabschnitte zuverlässiger zu verdichten. Die gewonnenen Daten lassen sich im Anschluss analysieren, wodurch Fehler in Zukunft verhindert werden können.

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