asphalt 01/24

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Nachhaltigkeit
Asphaltvariante
Raumdichte
[g/cm³]
Hohlraumgehalt V
[Vol.-%]
Verdichtungsgrad k
[%]
fiktiver Hohlraumgehalt
[Vol.-%]
Hohlraumfüllungsgrad
[%]
Referenz 2,557 2,06 100,6 16,2 87,4
O-1 2,546 2,46 100,2 16,6 85,2
O-2 2,543 2,59 100,1 16,7 84,5
M 2,554 2,13 100,5 16,3 86,9
Tabelle 1: Übersicht der volumetrischen Kennwerte der Asphaltvarianten (Mittelwert der volumetrischen Kennwerte der Asphaltplatten zur Herstellung der für die
Untersuchungen notwendigen Probekörper)
von viskositätsverändernden Zusätzen augenscheinlich
auch von weiteren volumetrischen
Einflussgrößen, bspw. dem Verdichtungsgrad
der Asphalte, dem Hohlraumgehalt oder auch
dem Hohlraumfüllungsgrad (vgl. Tabelle 1),
beeinflusst wurden.
Der optimale Verdichtungsgrad ist abhängig
von der jeweiligen Asphaltsorte und den
Verdichtungseigenschaften, wobei nach einhelliger
Meinung ein hoher Verdichtungsgrad
grundsätzlich die Beständigkeit gegen Verformung
bei Wärme bis zu einem gewissen Maß
erhöht. In den vorliegenden Untersuchungen
haben die Probeplatten, die für die Herstellung
der Asphaltprobekörper verwendet wurden,
einen mittleren Verdichtungsgrad des Asphaltes
von annähernd 100 % bei einem mittleren
Hohlraumgehalt von 2 bis 2,5 Vol.-% sowie
einem mittleren Hohlraumfüllungsgrad von
etwa 84 bis 87 % aufgewiesen.
Durch die bei allen Untersuchungsvarianten
grundsätzlich vorliegenden niedrigen Hohlraumgehalte
und die hohen Verdichtungs- und
Hohlraumausfüllungsgrade ist ein möglicher
Einfluss auf die Verformungsbeständigkeit
nicht auszuschließen. Dies trifft auch für die
Referenzvariante zu.
Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen
bestätigen dies. Besonders die Untersuchungsvariante
M zeigt zu Beginn der Belastung
hohe Verformungen. Die Untersuchungsvarianten
O-1 und O-2 weisen vor allem
anfangs, während der ersten Belastungszyklen,
größere Verformungen als der Referenzasphalt
auf, woraus sich in dieser initialen Belastung
etwaig ein geringfügiger Einfluss der Temperaturabsenkung
schließen lässt. Die resultierende
Verformung bei Versuchsende fällt hier allerdings
günstiger aus.
Fazit und Ausblick
Eine dauerhafte Straße ist ein wichtiger
Bestandteil für eine technisch funktionierende
und leistungsfähige Verkehrsinfrastruktur. Die
Anforderungen, die an das Bauwerk Straße
gestellt werden, steigen dabei kontinuierlich
an. Neben einer möglichst langen Nutzungsdauer
mit geringen Erhaltungskosten und
anschließendem hohem Recyclingpotenzial
soll die Herstellung und Verarbeitung mehr
denn je den Gesundheits- und Umweltschutz
berücksichtigen.
Bei der Herstellung und Verarbeitung von
Asphalt im Heißeinbau entstehen Aerosole und
Dämpfe aus dem Bitumen, wobei die Konzentration
maßgeblich von der Temperatur bei der
Verarbeitung abhängig ist, sodass man aus
Gründen des Umwelt- und Arbeitsschutzes vornehmlich
gewillt ist, eine reduzierte Herstellungs-
und Verarbeitungstemperatur zu wählen,
die dennoch den bautechnischen und
prozesstechnischen Anforderungen an die
Verarbeitung von Asphalt entspricht.
Die Kernfrage hinsichtlich temperaturabgesenkter
Asphalte ist, ob durch die abgesenkte
Herstellungs- und Verarbeitungstemperatur
die Performanceeigenschaften während der
Gebrauchsdauer der Befestigung beeinflusst
LITERATUR
[1] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
Merkblatt für Temperaturabsenkung von
Asphalt, Köln: FGSV, 2021.
[2] Deutscher Asphaltverband e.V., Niedrigtemperaturasphalt
(NTA), Berlin: Deutscher Asphaltverband
e.V. , 2021.
[3] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
TP Asphalt-StB – Teil 46 A – Kälteeigenschaften:
Einaxialer Zugversuch und Abkühlversuch,
Köln: FGSV, 2021.
[4] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
TP Asphalt-StB – Teil 25B1 Einaxialer
Druck-Schwellversuch – Bestimmung des Verformungsverhaltens
von Walzasphalt bei Wärme,
Köln: FGSV, 2022.
[5] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
TP Asphalt-StB Teil 24 Spaltzug-Schwellversuch
– Beständigkeit gegen Ermüdung, Köln:
FGSV, 2023.
[6] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
TL Asphalt: Technische Lieferbedingungen
für Asphaltmischgut für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen,
Köln: FGSV, 2013.
[7] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
TL Bitumen: Technische Lieferbedingungen
für Straßenbaubitumen und gebrauchsfertige
Polymermodifizierte Bitumen, Köln: FGSV, 2013.
[8] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
ZTV-Asphalt: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen
und Richtlinien für den Bau von
Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt, Köln:
FGSV, 2013.
[9] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
TP Asphalt-StB Teil 10A: Verdichtungswiderstand
mit Hilfe des Marshall-Verdichtungsgerätes,
Verfahren A: Änderung der Raumdichte, Köln:
FGSV, 2010.
[10] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
TP Asphalt-StB Teil 33: Herstellung von
Asphalt-Probeplatten im Laboratorium mit dem
Walzsektor-Verdichtungsgerät, Köln: FGSV, 2007.
[11] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
TP Asphalt-StB Teil 30: Herstellung von
Asphalt-Probekörpern mit dem Marshall-Verdichtungsgerät,
Köln: FGSV, 2023.
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