20 Schwerpunkt: Griffigkeit Abb. 7: logarithmischer Griffigkeitsverlauf PWS der Asphaltvariationen SMA 8 S Abb. 8: logarithmischer Griffigkeitsverlauf PWS der Asphaltvariationen AC 11 D S Abb. 9: Prüfkörperoberflächen SMA 8 S (links) bzw. AC 11 D S (rechts) nach einem Sandstrahlzyklus bei (+ 5 ± 3) bzw. nach zwei Zyklen bei (- 20 ± 3) °C • Ein Zusammenhang zwischen den mittleren Profiltiefen nach 270.000 Überrollungen und den Endgriffigkeiten PWS 270 konnte nicht nachgewiesen werden. Kontrollplatte Die Untersuchungen in [9] zeigen, dass die Anfangs- bzw. Endgriffigkeiten der Asphalte um das Zwei- bis Sechsfache oberhalb des durchschnittlichen Referenzwerts µ ref von 0,100 der aktuell verwendeten Kontrollplatte aus Glas liegen. Wird lediglich eine Kontrollplatte mit einem spezifischen Griffigkeitsniveau zur Funktionskontrolle verwendet, so können nur die von der Messeinrichtung ermittelten Reibungskoeffizienten µ m , die sich in der Nähe dieses spezifischen Griffigkeitsniveaus µ ref befinden, verifiziert werden. Um das gesamte Spektrum der Griffigkeiten abdecken und sichere Messergebnisse gewährleisten zu können, ist es zur Überprüfung der Griffigkeitsmesseinrichtung zwingend erforderlich, auch für das hohe Griffigkeitsniveau eine entsprechende Kontrollplatte vorzuhalten. Für den hohen Griffigkeitsmessbereich konnte eine industriell hergestellte Kalibrieroberfläche gefunden werden [9], die aus einer hochverschleißfesten Hartmetallschicht aus Wolframcarbid besteht. Variationen in der Asphaltzusammensetzung Anhand der Ergebnisse [9] der durchgeführten Untersuchungen beim SMA 8 S und AC 11 D S kann gezeigt werden, dass hinsichtlich der Merkmale Bindemittelgehalt, Fülleranteil, Anteile an feinen bzw. groben Gesteinskörnungen und Grobkornanteil nur der Anteil an feiner Gesteinskörnung einen nennenswerten Einfluss auf die Endgriffigkeiten PWS 270 hat. Beim SMA 8 S war dieser Einfluss größer als beim AC 11 D S. Zur Beschreibung und Interpretation der berechneten Griffigkeitsverläufe erweist sich die logarithmische Darstellung als vorteilhaft. Die Steigung der Geraden gibt die Griffigkeitsabnahme zwischen 0 und 270.000 Überrollungen wieder. Die Anfangs- und Endgriffigkeiten der Asphaltvariationen lassen sich zudem besser differenzieren und übersichtlicher darstellen. Die niedrigste bzw. höchste Endgriffigkeit beim SMA 8 S (Abbildung 7) wurde an der Asphaltvariation 9-5 bzw. 9-6 gemessen. Bei diesen Varianten wurde der Anteil der feinen Gesteinskörnungen um 8,0 M.-% gegenüber der Ausgangszusammensetzung 9-0 erhöht bzw. erniedrigt. Die Geraden für die Variationen 9-3, 9-5 und 9-6 verlaufen nahezu parallel und besitzen somit vergleichbare Steigungen und Griffigkeitsabnahmen, sie enden jedoch auf einem unterschiedlichen Niveau. Bislang wurde die Meinung vertreten, dass das Griffigkeitsverhalten der Splittmastixasphalte nahezu unabhängig von den feinen Gesteinskörnungen ist. Wird jedoch die Asphaltzusammensetzung an den berechneten Extremwerten der feinen Gesteinskörnung gewählt, so ist ein Einfluss festzustellen. Die Verläufe beim AC 11 D S (Abbildung 8) befinden sich innerhalb einer engeren Bandbreite. Demzufolge wirken sich die Variationen in der Asphaltzusammensetzung beim AC 11 D S nicht so drastisch aus wie beim SMA 8 S. Die Griffigkeiten beim AC 11 D S nehmen bei allen durchgeführten Varianten augenscheinlich gleichmäßig ab. Dieser Sachverhalt spiegelt sich in Form von nahezu parallel verlaufenden Geraden wider. Die höchste bzw. niedrigste Endgriffigkeit weisen die Varianten 14-5 bzw. 14-6 mit dem höchsten bzw. niedrigsten Anteil an feiner Gesteinskörnung auf. Analog zum SMA 8 S zeichnet sich ab, dass der Anteil an feinen Gesteinskörnungen bei Asphaltbetonen einen Einfluss auf die Griffigkeit ausübt. 7|2019
Schwerpunkt: Griffigkeit 21 Variationen in der Probenvorbereitung Um das Griffigkeitsverhalten einer Asphaltoberfläche zielsicher beschreiben zu können, ist eine praxisgerechte Probenvorbereitung erforderlich. Es zeigte sich, dass sich die Bindemittelrückstände durch die gemäß EN 12697-49 [1] vorgenommene Probenvorbereitung (Sandstrahlzyklus bei (+5 ± 3) °C mit einer Zeitdauer von (120 ± 10) s) nicht vollständig von der zu prüfenden Fläche entfernen lassen (Abbildung 9). Die Auswertungen [9] zu den unterschiedlich durchgeführten Beanspruchungsvarianten zeigen auf, dass sich der geforderte Oberflächenzustand erst durch eine mechanische Beanspruchung mittels zwei Sandstrahlzyklen (Strahldauer je Zyklus (120 ± 10) s) bei (-20 ± 3) °C erzeugen lässt. Wird diese als zielführend erachtete Probenvorbereitung angewendet, so kann der Bindemittelfilm von der Oberfläche der groben Gesteinskörnungen vollständig entfernt werden. An im Labor aus Asphaltmischgut hergestellten Probekörpern bzw. an noch vorhandenen Ausbauproben (Rückstellproben) der nicht dem Verkehr ausgesetzten Straße, wurde die neu entwickelte Probenvorbereitung angewendet [9]. Die Bezeichnung der Proben nach dem zweiten Sandstrahlzyklus erfolgte mit EP-2Z, MW-2Z und BK-2Z. An den Probekörpern wurde anschließend eine Griffigkeitsprognose durchgeführt, die Endgriffigkeiten wurden mit denen der Phasen EP, MW, BK verglichen und statistisch ausgewertet. Die Anfangsgriffigkeit bei 0 Überrollungen der Phasen mit der neuen, zielführenden Probenvorbereitung EP-2Z, MW-2Z und BK-2Z liegen beim untersuchten SMA 8 S (Abbildung 10) oberhalb, beim AC 11 D S (Abbildung 11) unterhalb der zugehörigen Phasen EP, MW und BK mit der ursprünglichen Probenvorbereitung. Dies ist nicht verwunderlich, denn beim SMA wurde der Bindemittelfilm auf den groben Gesteinskörnungen nahezu vollständig entfernt – die Mikrorauigkeit der groben GK kommt somit vollständig zum Tragen, beim AC 11 D S hingegen wurde der Mörtel und somit auch Teile der griffigkeitsbestimmenden Komponente Sand abgetragen. Die Anfangsgriffigkeit der verkehrsbelasteten Straße (Phase BK-3J) nach 3 Jahren liegt immer zwischen den nach 0 bzw. 4.500 Überrollungen ermittelten Griffigkeiten µ PWS der anderen Phasen. Scheinbar treffen sich mit Ausnahme der Phase EP beim AC 11 D S sämtliche Geraden in einem „Schnittpunkt“, der Endgriffigkeit nach 270.000 Überrollungen. Dies ist auch der Grund, weshalb zukünftig die Griffigkeit nach 270.000 und nicht wie im Regelwerk vorgesehen nach 90.000 Überrollungen, wo deutlichen größere Spannweiten der Griffigkeitswerte vorliegen, zu ermitteln ist. Die Prüfnorm sollte dahingehend angepasst werden. Die Endgriffigkeiten PWS 270 der Phasen EP, MW und BK mit der ursprünglichen Probenvorbereitung (Abstand größer 0,010 Einheiten) liegen auf unterschiedlichen Niveaus (Tabelle 2). Hingegen weisen die Endgriffigkeiten der Phasen EP-2Z, MW-2Z und BK-2Z mit der neu entwickelten, zielführenden Probenvorbereitung nahezu identische Werte auf und liegen auf demselben Niveau wie die Endgriffigkeit PWS 270 der verkehrsbelasteten Straße (Phase BK-3J) nach 3 Jahren. Die berechneten Spannweiten der Endgriffigkeiten der Phasen EP-2Z, MW-2Z und BK-2Z konnten gegenüber der Spannweite der Phasen EP, MW und BK auf weniger als ein Viertel gesenkt werden. Beim SMA 8 S konnten die Abb. 10: logarithmischer Griffigkeitsverlauf PWS, SMA 8 S der Strecke 9 Abb. 11: logarithmischer Griffigkeitsverlauf PWS, AC 11 D S der Strecke 14 SMA 8 S µ PWS nach 27.000 Überrollungen einfache Varianzanalyse n. signifi. LSD-‐Test EP-‐2Z MW-‐2Z BK-‐2Z Ranking der homogenen Gruppe 1. Gruppe 2. Gruppe 3. Gruppe Abb. 12: Statistische Auswertung Griffigkeitswert μ PWS270 nach 270.000 Überrollungen an SMA 8 S, Strecke 9, nach zielführender Probenvorbereitung aus [7] (Quelle: [7]) 7|2019
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