FGSV-Forschungsprojekt zur Verdichtungsvermessung

Walzen erweisen sich als erstklassig im Feldversuch auf Autobahn-Teststrecke

Tholey (ABZ). – Alle Vorgaben zur Asphaltverdichtung komplett zu erfüllen, gehört zu den Herausforderungen im Verkehrswegebau. Schnell und exakt erfüllen Straßenbauer mit dem automatischen Mess- und Regelsystem ACEpro des Schweizer Herstellers Ammann die festgelegten Richtwerte. Das Verdichtungssystem passt selbständig die Amplitude und die Frequenz an die Bodenbeschaffenheit an. Stufenlos von 0 bis 100 %. So wird nicht nur präzise verdichtet, auch unnötige Überfahrten entfallen, versichert der Hersteller – denn ACEpro misst und dokumentiert den flächendeckenden Fortschritt in Echtzeit. Wie gut das funktioniert, belegt ein Forschungsprojekt, das kürzlich im Saarland durchgeführt wurde.
Ammann Straßenbautechnik
Mit der Mess- und Verdichtungskontrollvariante ACEpro von Ammann erzielten die Walzen des Typs ARP 95 auf Trag-, Binder- und Deckschicht sehr gute Verdichtungsergebnisse. Foto: Ammann

Die Forschungsstrecke ist ein etwa 5 km langer Abschnitt der Autobahn 1 zwischen Tholey und Tholey-Hasborn. Seit Frühjahr 2021 arbeitet die Firma Juchem Asphaltbau GmbH & Co. KG aus Niederwörresbach dort an der Grunderneuerung zweier Fahrspuren mit Standstreifen in Fahrtrichtung Saarbrücken.

Im August und September dieses Jahres stellte Juchem Asphaltbau die Baustelle der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) für einen Feldversuch zur Verfügung. Ziel des Feldversuches war es, einen Kennwert für die Asphaltverdichtung zu ermitteln. Einen Parameter, der für ein in einer Ausschreibung genannten Straßenbauprojekt das Erreichen der geforderten Raumdichte angibt. Mit der Mess- und Kontrolltechnik der Walzen kann man nicht die Raumdichte, sondern nur die Zunahme der Steifigkeit des eingebauten Materials per Vibration feststellen. Deshalb legten die Teilnehmenden folgende Vorgehensweise fest: Alle Walzen wurden mit intelligenten Systemen ausgestattet, die eine flächendeckende Dokumentation der Steifigkeitswerte zulassen. Darüber hinaus definierten die Verantwortlichen je Schicht (Tragschicht. Binder, Decke) mehrere Messstellen.

An diesen Messpunkten maß ein beauftragtes Labor mit mobilen Sonden (radiologisch/Magnetfeldtechnik) die Überfahrten der Walzen und dokumentierte sie. Zum Abgleich der von den Maschinen und Sonden gemessenen Werte zogen die Ausführenden zum Schluss noch Bohrkerne und schickten diese zur Auswertung ins Labor. Über die Auswertung der Messdaten von Walzen und Sonden sowie die der Bohrkerne soll dann der Kennwert für die Asphaltverdichtung ermittelt werden. Der FGSV organisierte und überwachte den gesamten Feldtest sowie die Messungen mit Sonden und entsprechenden Dokumentationen. Die beiden Ammann-Tandemwalzen des Typs ARP 95 gingen mit dem Verdichtungsmess- und Regelsystem ACEpro an den Start – gemeinsam mit Tandemwalzen anderer Marktbegleiter. Zusätzlich waren die Ammann-Walzen mit einem flächendeckenden Dokumentationssystem von Q-Point/Völkel ausgestattet. Dieses System dokumentiert und überträgt die gemessenen Werte an einen stationären Rechner in Echtzeit. Dort kann der Bauleiter während des Einbaus erste Analysen und bei Bedarf Korrekturen vornehmen. An jedem der Einsatztage folgten dem Fertiger, der auf bis zu 13 m Breite die Trag-, Binder- und Deckschichten einbaute, vier Walzen. Zur Vorverdichtung der Tragschicht kamen zusätzlich zwei Gummiradwalzen zum Einsatz.

Als spektakulär habe sich dann die Ergebnisauswertung für Ammann erwiesen: Auf allen Schichten und an allen Messpunkten erzielten die schemelgelenkten Ammann-Tandemwalzen des Typs ARP 95 exakte "Punktlandungen". Problemlos hatten die Maschinen die für Autobahnen geforderten Werte erreicht, heißt es seitens der Verantwortlichen.

Für Willi Reutter, Application Manager Heavy Equipment bei Ammann, entsprach dies genau den Erwartungen. An allen Einsatztagen des FGSV-Feldversuchs besuchte der Ammann-Experte die Baustelle. Er sagt: "Die umfangreichen Messungen mit Sonden haben uns erneut bestätigt, dass es beim Verdichten von Asphaltschichten große Vorteile bringt, wenn beide Verdichtungsparameter – Frequenz und Amplitude – automatisch geregelt werden. Dies macht die Tandemwalzen von Ammann so einzigartig und reduziert die Kosten auf der Baustelle."

Darüber hinaus sei es für den Bediener von großem Vorteil, dass er den Verdichtungsfortschritt der gesamten Fläche auf einem Display in Echtzeit und auch die Werte und Überfahrten der anderen Walzen angezeigt bekommt. Das verhindert Schäden und steigere zudem die Produktivität. Erneut habe sich die wichtigste Erkenntnis für das Haus Ammann bestätigt:

"Die ARP 95-Tandemwalzen bieten mit dem Verdichtungssystem ACEpro und in Kombination mit dem innovativen Dokumentationssystem Q-Asphalt von Q Point die optimale Technologie, um Asphaltschichten effizient zu verdichten", resümiert Reutter.

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