Planung und Ausführung

5.5.1    Allgemeines
Die Tragfähigkeit und die Verformungsstabilität der Pflasterdecke werden neben der Intensität des Kraftfahrzeugverkehrs auch von anderen Einflussparametern bestimmt, die zu berücksichtigen sind. Es sind dies vor allem die Bettung, die Fugenfüllung, Form und Abmessungen der Pflastersteine sowie die geometrische Anordnung der Pflastersteine, das heißt, der Verband.

5.5.2    Bettung
Die Pflasterbettung stellt das Auflager (das Bett) für die Pflastersteine dar. Die verdichtete Bettung muss die in die Pflastersteine eingetragenen Lasten verformungsstabil und praktisch 1:1 in die obere Tragschicht einleiten. Sie dient außerdem dazu, die Dickentoleranzen der Pflastersteine auszugleichen (Bild 12). Sie muss insofern ausreichend verdichtungswillig sein. Die Bettung kann ihre Funktion am besten ausüben, wenn sie aus einem geeigneten Bettungsmaterial so dünn wie möglich und nur so dick wie notwendig hergestellt wird und eine ausreichende Wasserdurchlässigkeit über den geplanten Nutzungszeitraum aufweist.

Die Dicke der Bettung soll im verdichteten Zustand möglichst gleichmäßig 3 cm oder 4 cm betragen. Abweichungen von der Solldicke von ± 1 cm sind zulässig. Die Bettungsdicke darf an keiner Stelle dünner als 2 cm und dicker als 5 cm sein. Ungleichmäßige Bettungsdicken und gleichmäßige, aber zu große Bettungsdicken führen häufig zu Verformungen der Pflasterdecke (siehe Bild 13 und Bild 14).

Es hat sich grundsätzlich als zweckmäßig herausgestellt, wenn bei der Verwendung dickerer Pflastersteine breitere Fugen ausgeführt werden, als bei der Verwendung dünnerer Pflastersteine. So wird im Allgemeinen leichter erreicht, dass das Fugenmaterial über die gesamte Steindicke bis nach unten eingebracht werden kann.

Die Sollfugenbreite sollte betragen (siehe auch ZTV Pflaster-StB):
•            4 mm bei Pflastersteinen aus Beton mit einer Nenndicke unter 120 mm und
•            6 mm bei Pflastersteinen aus Beton mit einer Nenndicke ab 120 mm.

Die zulässigen Abweichungen sind derzeit in den ATV DIN 18318 und in den ZTV Pflaster-StB unterschiedlich geregelt. Daher sind sie gegebenenfalls in der Leistungsbeschreibung gesondert anzugeben.

An den Pflastersteinen angeformte Profile geben nicht das Maß der vorgenannten Fugenbreiten vor (Bild 18). Angeformte Profile können hinsichtlich der Kraftübertragung eine ordnungsgemäße Fugenfüllung nicht ersetzen. Bei Verwendung von Pflastersteinen mit angeformten Profilen ist somit sicherzustellen, dass zwischen den Steinen ausreichend Raum für das Verfüllen mit einem geeigneten Fugenmaterial zur Verfügung steht. Nur so kann das flexible Tragverhalten der Pflasterdecke sichergestellt werden.

Als Fugenmaterial eignen sich Baustoffgemische 0/2, 0/3, 0/4 oder 0/5 – vor allem aus gebrochenen Gesteinskörnungen – nach den TL Pflaster-StB bzw. nach den ZTV Pflaster-StB. Das Nenngrößtkorn ist in Anhängigkeit der Sollfugenbreite zu wählen; es sollte mindestens 2/3 der Sollfugenbreite betragen. In jedem Fall sollte das Fugenmaterial aus einem Gestein mit einem hohen Widerstand gegen Kornzertrümmerung bestehen. Das Fugenmaterial muss zudem so beschaffen sein, dass es nicht in die Bettung abwandern kann (filterstabil zum Bettungsmaterial).

Zu den Anforderungen an Fugenmaterialien für ungebundene Pflasterdecken und Plattenbeläge wird auch auf die so genannten Produktdatenblätter (SLG, ZIEGEL, MIRO, 2020) verwiesen.

Fugenmaterialien dürfen keine bleibenden Verfärbungen auf der Oberfläche der Pflastersteine hinterlassen (Bild 19). Bestehen Zweifel in dieser Hinsicht, sollten Vorversuche durchgeführt werden.

5.5.4    Pflastersteine aus Beton
5.5.4.1    Allgemeines
Pflastersteine aus Beton werden unter Beachtung der Anforderungen der europäisch harmonisierten Norm DIN EN 1338 hergestellt und auf Grundlage der Bauproduktenverordnung (EU-BauPVO) in den Verkehr gebracht.

Pflastersteine aus Beton weisen generell ein Verhältnis von Gesamtlänge zu Nenndicke von ≤ 4 auf (siehe DIN EN 1338). Sie unterscheiden sich somit begrifflich und geometrisch eindeutig von Platten aus Beton nach DIN EN 1339, welche ein Verhältnis von Gesamtlänge zu Nenndicke von > 4 aufweisen.

Während die Produktnorm DIN EN 1338 keine Größenbegrenzung für Pflastersteine aus Beton vorsieht, sind im Geltungsbereich der Anwendungsregeln M FP und ZTV Pflaster-StB die Pflastersteine aus Beton auf solche beschränkt, die eine Gesamtlänge von maximal 400 mm und eine Grundrissfläche (Gesamtlänge × Gesamtbreite) von maximal 1.024 cm² aufweisen.

5.5.4.2    Materialspezifische Anforderungen
Pflastersteine aus Beton müssen die Anforderungen der DIN EN 1338 und der TL Pflaster-StB erfüllen. Die Erarbeitung der TL Pflaster-StB war seinerzeit notwendig, um die europäischen Normen für Straßenbauerzeugnisse, unter anderem Pflastersteine aus Beton, im deutschen Regelwerk umzusetzen und damit die Anforderungen an Straßenbauerzeugnisse auf die für Deutschland vorhandenen Gegebenheiten, zum Beispiel die klimatischen Verhältnisse, anzupassen. Soweit in der DIN EN 1338 für bestimmte Produkteigenschaften Klassen genannt sind, ist daher eine dieser Klassen in die TL Pflaster-StB übernommen worden.

Die zulässigen Abweichungen von den Maßen der Pflastersteine aus Beton sind der Tabelle 1 zu entnehmen. Weitere materialspezifische Anforderungen sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

5.5.4.3    Formen und Abmessungen der Pflastersteine
Die Form und die Abmessungen 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 auch RStO). Zudem sollte eine Pflastersteinform gewählt werden, die eine gute Lastverteilung in vertikaler Richtung gewährleistet, um bleibenden Verformungen, wie zum Beispiel Spurrinnen, besser entgegen wirken zu können.

Bei Verkehrsflächen mit Besonderen Beanspruchungen gemäß den RStO empfiehlt es sich, für die Pflastersteinen ein gedrungenes Format mit einem Verhältnis Länge zu Dicke L/D ≤ 2,5 und einem Verhältnis Länge zu Breite L/B ≤ 2 zu wählen (Bild 20). Siehe dazu auch M FP.

Sind hohe Schubbeanspruchungen zu erwarten, zum Beispiel bei Bushaltestellen, Wendestellen, Brems- und Beschleunigungsbereichen oder Bereichen mit großer Längsneigung, sind Verbundpflastersteine vorzuziehen. Die Steine sollten – sofern es ihre Form erlaubt – im Diagonal- oder Fischgrätverband verlegt werden. Dies ist auch bei Rechtecksteinen von Vorteil. Die Stein-Nenndicke sollte hier in keinem Fall 100 mm unterschreiten.

Eine besonders wichtige Erkenntnis ist, dass sich eine Verbundwirkung im Pflaster – unabhängig von Art, Form und Größe der Pflastersteine – nur dann aufbauen, wenn die Fugen vollständig gefüllt sind und dieser Zustand dauerhaft gegeben ist. Ohne geeignetes Fugenmaterial zwischen den Steinen ist keine Kraftübertragung und damit keine Stabilität der Pflasterdecke erzielbar. Eine Verbesserung der Kraftübertragung durch eine bestimmte Steinform oder durch die so genannten Verschiebsicherungen kann daher grundsätzlich nur bei vollständig gefüllten Fugen eintreten.

5.5.5    Verbände
Für Verkehrsflächen, die von Kraftfahrzeugen befahren werden, sind grundsätzlich Verbände mit in Fahrtrichtung versetzten Fugen vorzusehen, zum Beispiel Läufer- oder Reihenverband. Eine besonders gute Lastverteilung haben diagonal zur Fahrtrichtung angeordnete Verbände, zum Beispiel Fischgrät- und Diagonalverband. Bei dieser Art der Verlegung werden beim Überrollen des Pflasters mehr Steine, das heißt auch ein größerer Fugenanteil – und zwar bis etwa 15 % – von einem Lkw-Rad erfasst und damit zur Lastverteilung herangezogen als bei quer zur Fahrtrichtung verlegten Steinen (Bild 21). Diese Verbände sind deshalb auch für Flächen gut geeignet, bei denen wechselnde Fahrtrichtungen vorliegen können, zum Beispiel Lagerflächen oder Anlieferungszonen.

Verbände mit Kreuzfugen oder durchgehenden Längsfugen in der Hauptfahrtrichtung sind für befahrene Pflasterdecken im Allgemeinen ungeeignet, da es leicht zu Verschiebungen oder Verdrehungen der Pflastersteine unter dem Einfluss der dynamischen Beanspruchung kommen kann. Im Allgemeinen stellt sich die Eignung der Verbände aus Betonpflastersteinen im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegen Verformungen – von „hoch“ nach „gering“ – wie folgt dar (vgl. auch M FP):

• Fischgrätverband (diagonal angeordneter Ellenbogenverband)
• Ellenbogenverband (Fugen verlaufen in bzw. quer zur Fahrtrichtung)
• Diagonalverband (diagonal angeordneter Läufer- oder Reihenverband)
• Läufer- oder Reihenverband (Fugen verlaufen in bzw. quer zur Fahrtrichtung)
• Verbände mit Kreuzfugen oder durchgehenden Fugen in Fahrtrichtung.

Sollen Verbände mit Kreuzfugen oder durchgehenden Fugen in Fahrtrichtung dennoch zur Ausführung gelangen, zum Beispiel aus gestalterischen Gründen, kann dies nur für gelegentlich befahrene Verkehrsflächen und mit besonderen Maßnahmen vorgesehen werden. Besondere Maßnahmen können zum Beispiel einzeln oder in Kombination sein:

• Verwendung von ausschließlich gebrochenem Fugenmaterial mit einem hohen Widerstand gegen Kornzertrümmerung
• Verwendung von besonders geformten Pflastersteinen, zum Beispiel mit Vertikalverbund oder unterseitiger Profilierung
• Verwendung von Pflastersteinen mit derart angeformten Profilen, dass der Verschiebewiderstand, insbesondere in horizontaler Richtung, deutlich erhöht wird.

Mit gegebenenfalls anzuordnenden besonderen Maßnahmen sollten bereits positive Erfahrungen vorliegen. Zudem ist zu beachten: Jeder Pflasterverband ist nur so gut wie seine Fugenfüllung (vgl. auch Abschnitt 5.5.3).

In dem Bild 22 sind typische Pflasterverbände mit Rechtecksteinen dargestellt. Ein Diagonalverband als Läufer- oder Reihenverband kann auf unterschiedliche Weise hergestellt werden, zum Beispiel bei Fahrbahnen von Straßen (siehe Bild 23).

Bei der Verwendung von unterschiedlich großen Formaten ist zu beachten, dass dies trotz gleicher Nenndicke zu unterschiedlichen Nachsetzungen im Verlauf der Nutzung führen kann, da kleinere Formate bei gleicher vertikaler Belastung eine höhere Flächenpressung in der Bettung erzeugen, als größere Formate.

5.5.6    Anschlüsse an Einbauten, Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen
Die Fugen der Pflasterdecke, die unmittelbar an Einbauten, Randeinfassungen und Entwässerungsrinnen angrenzen, gehören zur Pflasterdecke selbst und unterliegen somit den Planungsgrundsätzen, die für die Pflasterdecke gelten, zum Beispiel im Hinblick auf Fugenbreite und Fugenfüllung. Zu breite Fugen am Rand (Bild 24) lassen sich vermeiden, indem die Fugenbreiten zwischen den Pflastersteinen innerhalb der angrenzenden Pflasterzeilen ausgemittelt werden.

Die bei Anschlüssen an Rundungen (Bild 25) oder im Verlauf von Pflasterungen in Kurvenbereichen (Bild 26) zwangsläufig entstehenden keilförmigen Fugen sollten an der breitesten Stelle die ansonsten für die Pflasterdecke festgelegte Sollfugenbreite um nicht mehr als 5 mm überschreiten.

5.5.8    Hochpunkte bei Neigungswechseln
Müssen Pflastersteine mit besonders großen Abmessungen – bezogen auf deren Länge und/oder deren Dicke – verlegt werden, kann es im Hochpunkt eines Neigungswechsels zu Problemen in Form von klaffenden Fugen und/oder zu Steinüberständen kommen. In den betroffenen Bereichen der Pflasterdecke sind daher zur Schadensvermeidung beim Abrütteln oder durch die spätere Nutzung im Zuge der Ausführung besondere Maßnahmen erforderlich. Dies können einzeln oder in Kombination zum Beispiel sein:

• Fugenbreite am Fuß der Pflastersteine verringern
• Nacharbeiten unmittelbar betroffener Pflastersteine oder Passsteine, zum Beispiel durch Unterwinkeln
• Ausrunden des Scheitelpunktes der Pflasterdecke
• Verwendung von Pflastersteinen mit reduzierter Länge.

Da die vorbeschriebenen und gegebenenfalls weitere Maßnahmen zum Teil kalkulationsrelevant sein können, ist schon bei der Planung darauf zu achten, an welcher Stelle der Pflasterdecke vertikale Keil-fugen entstehen könnten.

5.5.9    Verfugen, Verdichten, Fugenschluss
Pflasterdecken benötigen zwingend ein funktionierendes Fugensystem, damit der Belag die Verkehrsbelastungen ordnungsgemäß aufnehmen und in die Unterlage ableiten kann. Vor diesem Hintergrund kommt dem Herstellen der Fugenfüllung und dem Verdichten der Pflasterdecke eine besondere Bedeutung zu. Jüngere Technische Regelwerke, zum Beispiel das M FP und die ZTV Pflaster-StB, haben dieser Bedeutung dadurch Rechnung getragen, dass mindestens jeweils zwei Arbeitsgänge für das Füllen der Fugen und für das Verdichten des Belages vorgesehen sind. Bei größeren Pflastersteindicken oder bei an den Steinen angeformten, ineinandergreifenden Verzahnungssystemen kann es mehr als zweimal erforderlich sein, Fugenmaterial einzuarbeiten, um die Fugen vollständig zu füllen.

Das Verdichten der Pflasterdecke darf – insbesondere bei hochwertig gestalteten Oberflächen – nur bei sauberer, von überschüssigem Fugenmaterial befreiter und oberflächlich trockener Belagsoberfläche erfolgen. Nach einem Einschlämmvorgang ist mit dem Verdichten der Pflasterdecke stets solange zu warten, bis die Bettung und insbesondere die Tragschichten ausreichend abgetrocknet sind.

Pflasterdecken sind grundsätzlich in sich überlappenden Bahnen beginnend von den Rändern zur Mitte hin in zu verdichten. Dabei darf der geplante Fugenverlauf nicht beeinträchtigt werden.

Generell dürfen Pflasterdecken mit unverfüllten Fugen nicht verdichtet, das heißt, nicht abgerüttelt, werden.

Für das erste Verdichten genügt in der Regel eine vergleichsweise leichte Vibrationsplatte. Das zweite Verdichten dient dem Erreichen der Ebenheit und der Standfestigkeit der Pflasterdecke und sollte mit einer schwereren Vibrationsplatte erfolgen. Eine Kombination von kleiner Amplitude und hoher Frequenz ist bei Vibrationsplatten für die Verdichtung von Pflasterdecken von Vorteil. In dem Bild 35 sind die Empfehlungen zu den Gewichten und den Zentrifugalkräften von Vibrationsplatten der Fa. BOMAG wiedergegeben. Diese Empfehlungen unterstützt auch der Betonverband SLG.

Zum Verdichten von Pflasterdecken eignen sich zum Beispiel gummiummantelte Walzenrüttler (vielfach auch als Rollenrüttler bezeichnet) oder Vibrationsplatten mit planebener Unterseite (Bild 36). Vibrationsplatten aus Stahl sollten immer mit einer Kunststoffmatte an der Unterseite ausgestattet sein.

Für den Fugenschluss eignet sich eine feinkornreiche Gesteinskörnung 0/2 oder 0/3, die in die Fugen eingeschlämmt wird. Das Fugenschlussmaterial darf nur den oberen Bereich der Fuge „verschließen“ (Bild 38). Es darf nicht als alleinige Fugenfüllung verwendet werden, da es aufgrund der feinen Kornzusammensetzung für das Übertragen der Kräfte von Stein zu Stein nicht geeignet ist.

Der Aufwand für eine ordnungsgemäße und vollständige Fugenfüllung ist zugegebenermaßen vergleichsweise hoch, aber der Aufwand lohnt sich. Die Qualität der Pflasterdecke steht und fällt mit der Qualität der Fugenfüllung. Vor allem sorgt eine gute Fugenfüllung dafür, dass sich infolge Querkraftübertragung die Vertikalkräfte auf mehrere Pflastersteine verteilen und so die Bettung vergleichsweise gering belastet wird (Bild 39).

Wenn man sich alte Pflasterflächen anschaut, die tadellos liegen und ihren Dienst tun (Beispiel siehe Bild 40), fallen im Allgemeinen sofort die gut gefüllten und im Laufe der Nutzungsdauer verfestigten Fugen auf, denen auch die Straßenreinigung durch Kehrsaugmaschinen nichts mehr anhaben kann. Solche Pflasterdecken sind derart „verspannt“, dass sie eine hohe Verbundwirkung aufweisen und die ihr zugedachte Verkehrsbelastung problemlos aufnehmen.

>> weiter zu Literaturverzeichnis