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20 Rubrik

20 Rubrik Masseverlust in g Masseverlust in g 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 0 10 16362 A96 BK 4F, PA8 FR München 56 FTW, OVPM-Abrieb kumuliert Probe Nr. 16362 - BK 4F PA 8 nach 56 FTW Doppelschubzyklen: 30 Doppelschubzyklen: 30 Vertikallast in N: 1000 Temp. °C: 22 Masse vor Beanspruchung in g: 6445 22 34 46 0 4 8 12 16 20 24 28 30 7 14 27 Doppelschubzyklen Abbildung 10: 2016 A96 FR München BK 4F, Radrollspur 2013 konserviert Ergebnis der OVPM-Prüfung nach 56 Frost-Tau-Wechseln 40 58 16362 A96 PA8 BK 4Ö, FR München 56 FTW, OVPM-Abrieb kumuliert Probe Nr. 16362 - BK 4Ö PA 8 nach 56 FTW Doppelschubzyklen: 30 Probendrehzahl: 4 Vertikallast in N: 1000 Temp. °C: 22 Masse vor Beanspruchung in g: 6395 0 4 8 12 16 20 24 28 30 Doppelschubzyklen Abbildung 11: 2016 A96 FR München BK 4Ö, Ölspur 2013 konserviert Ergebnis der OVPM-Prüfung nach 56 Frost-Tau-Wechseln 62 72 80 87 97 99 110 nischer Beanspruchung drei Jahre nach der Konservierung im Jahre 2013 im Mittel immer noch größer ist als vor der Konservierung. Abbildung 14 verdeutlicht nochmals die Prüfergebnisse. Die orangefarbene Säulen zeigen jeweils die Abriebmengen vor der Konservierung. Die grünen Säulen stellen das Ergebnis der Abriebprüfung nach der Konservierung dar. Die gelben Säulen markieren die Ergebnisse der Prüfung aus dem Jahre 2016. Diese Grafik zeigt, dass die Konservierung 2013 eine deutliche Verbesserung des Widerstandes gegen Frost-Tau- Wechsel und mechanische Beanspruchung bewirkt hat. Naturgemäß hat sich dieser Widerstand durch Verkehrsbelastung und Bewitterung in den letzten drei Jahren verringert. Dies wird deutlich durch den Anstieg der Abriebmengen, dargestellt durch die gelben Säulen. Zu erkennen ist auch, dass der „schlechte“ Zustand vor der Konservierung im Jahre 2013 in einem Fall gerade eben erreicht wird. Im anderen Fall liegen die Abriebwerte deutlich unterhalb des Wertes aus 2013. Aus diesem Ergebnis wiederum ließ sich der Schluss ziehen, dass die Offenporige Asphaltdeckschicht auf der A96 zwischen AS Windach und AS Greifenberg mit hoher Wahrscheinlichkeit noch mindestens eine Wintersaison dem Verkehr standhalten wird, ohne dass progressive Schäden auftreten werden. Aus den Mittelwerten der Abriebmengen, dargestellt in der untersten Zeile der Tabelle 3, ließ sich prognostizieren, dass nach der nächsten Wintersaison mutmaßlich in etwa der Zustand erreicht wird, wie er 2013 vor der Konservierung vorhanden war. Es wird vermutet, dass bei weiterer Nutzung über diesen Zeitpunkt hinaus mit progressiven zunehmenden Schäden in Form von Kornverlusten gerechnet werden muss. Mit den Untersuchungsergebnissen wurde gezeigt, dass es mit einer Konservierung möglich ist, den Widerstand eines hohlraumreichen Asphaltes gegen Frost-Tau-Wechsel und mechanische Beanspruchung nachweisbar zu erhöhen. Im vorliegenden Fall konnte durch labortechnische Untersuchungen nachgewiesen werden, dass die Konservierung der Offenporigen Asphaltdeckschicht deren Nutzungsdauer in etwa um insgesamt vier Jahre verlängern wird. Inwieweit eine nochmalige Konservierung in der Lage ist, die Nutzungsdauer noch weiter zu verlängern, ist nicht nur eine Frage der bautechnischen Haltbarkeit, sondern ebenso der nach weiterer Konservierung verbleibenden akustischen Wirkung. Hierzu sind weitere Untersuchung und gegebenenfalls die Anlage von Probeflächen notwendig. Zusammenfassung Die Konservierung von Asphaltoberflächen hat sich als Erhaltungstechnik zunächst auf Sonderstrecken der Automobilindustrie, aber auch im öffentlichen Straßenverkehr bewährt. Die Beantwortung der Frage, inwieweit eine Konservierung von Offenporigen Asphaltdeckschichten möglich ist und welche Auswirkungen dies auf die Verlängerung der Nutzungsdauer und die schalltechnische Wirksamkeit hat, erforderte die Entwicklung geeigneter Prüfverfahren. Zur Untersuchung der Wirksamkeit einer Konservierung von Offenporigen Asphaltdeckschichten wurde ein Verfahren entwickelt, welches den in der Praxis zu beobachtenden Schadensmechanismus, nämlich der erhebliche Splittverlust aus der Oberfläche im Winter, im Labor nachvollzieht. Das Verfahren wurde an Bohrkernen aus konservierten und nicht konservierten Bereichen einer Offenporigen Asphaltdeckschicht aus der A96 angewandt. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Nutzungsdauer der Offenporigen Asphaltdeckschicht nachweislich verlängert wurde. Ein Splitt- oder Substanz- 3|2018

Rubrik 21 Abbildung 12: 2016 A96, Fahrtrichtung München, AS Greifenberg; Bohrkern 4F vor der Beanspruchung Abbildung 13: 2016 A96, Fahrtrichtung München; Bohrkern 4F nach der Beanspruchung mit 56 FTW und 40 Doppelschubzyklen in der OVPM, Abrieb = 166 g; der Abrieb nach 30 Doppelschubzyklen in der OVPM betrug = 105 g verlust infolge Frost-Tau-Wechseln und Verkehrsbeanspruchung ließ sich wirkungsvoll verhindern. Eine ebenfalls an Bohrkernen durchgeführte Untersuchung der Auswirkungen der Konservierung auf den Schallabsorptionsgrad zeigte, dass die akustische Wirkung des Belages in Abhängigkeit von der aufgesprühten Menge geringfügig beeinflusst wird. Die Offenporigen Asphaltdeckschichten auf der Fahrbahn Richtung München der A96 zwischen AS Windach und AS Greifenberg wurden durch das Konservieren vor weiterer Alterung und Kornverlust geschützt. Die akustische Wirkung wurde weitgehend erhalten. Durch eine drei Jahre später durchgeführte Vergleichsuntersuchung konnte belegt werden, dass die Konservierung zu einer Verlängerung der Nutzungsdauer um etwa vier Jahre geführt hat. Aus bautechnischer Sicht macht die Anwendung der Konservierung Sinn, da sie einem weiteren Kornverlust vorbeugt bzw. einen bereits beginnenden Kornverlust verzögert. Vor der Anwendung einer Asphaltkonservierung auf Offenporiger Asphaltdeckschicht empfehlen wir die Anlage einer Probestrecke mit unterschiedlichen Aufsprühmengen und die Kontrolle der mechanischen und akustischen Eigenschaften an Bohr kernen. • AUTOR Dr.-Ing. Michael Schmalz Institut Dr.-Ing. Gauer Ingenieurgesellschaft für bautechnische Prüfungen mbH schmalz@ifbgauer.de LITERATUR [1] Weiterentwicklung offenporiger Asphalte. Schalltechnische und bautechnische Untersuchungen an den realisierten Strecken in Bayern. Schlussbericht Nr. M61 791/5, Müller BBM GmbH [2] ISO 10534-2: Acoustics – Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes. Part 2: Transferfunction method. 1998- 11-15 [3] Untersuchungen zur Weiterentwicklung offenporiger Asphalte. 2. Zwischenbericht, Institut Dr.-Ing. Gauer Ingenieurgesellschaft für bautechnische Prüfungen mbH, Gutenbergstraße 9, 93122 Regenstauf, vom November 2006 [4] Gauer P. K.; Schmalz M.: Untersuchung zum Einfluss der Sieblinie im Splittbereich und der Mineralstoffrohdichte auf die Lagerungsdichte von Splittmastixasphalt 0/11 S. Schlussbericht zum Forschungsauftrag 07.171/1996/FGB des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Wohnungswesen, Dez. 2000 [5] Schmalz, M.: Die Optimierung Offenporiger Asphalte als interdisziplinäre Aufgabe. Vortrag gehalten auf dem Asphalt Seminar des DAV/DAI vom 9./11. März 2006, Veröffentlichung in der Zeitschrift Asphalt im August 2006 [6] Schallabsorptionsgradmessungen im Impedanzrohr nach ISO 10534-2 „Akustik – Bestimmung des Schallabsorptionsgrades und der Impedanz in Impedanzrohren. Teil 2: Verfahren mit Übertragungsfunktion“, Oktober 2001 [7] Setzer, Fagerlund, Janssen, RILEM Empfehlung (CDF), Übersetzung aus dem Originaltext aus: Material and Structures (1996) Vol 29 (193), pp 523–528 durch Prof. Max. J. Setzer and Rainer Auberg (Chairman/Secretary of TC117) [8] Auberg R., Zuverlässige Prüfung des Frost- und Tausalz-Widerstandes von Beton mit dem CDF- und CIF-Test, Mitteilungen aus dem Institut für Bauphysik und Materialwissenschaften, Band 6 [9] DIN EN SO 11819-1: Akustik – Messung des Einflusses von Straßenoberflächen auf Verkehrsgeräusche – Teil 1: Statistisches Vorbeifahrtverfahren und GEStrO-92: Verfahren zur Messung der Geräuschemission von Straßenoberflächen. [10] prTS 12697-50: Bituminous mixtures – Test methods for hot mix asphalt – Part 50: Resistance to Scuffing (Asphalt-Prüfverfahren für Heißasphalt – Teil 50: Wiederstand gegen Steinverlust), 04-2013 [11] Merkblatt für Asphaltdeckschichten aus Offenporigem Asphalt, M OPA. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Ausgabe 2013 [12] Empfehlungen zur Anwendung von alternativen Erhaltungstechnologien auf Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt, Fassung 2017, Landesbetrieb Mobilität Rheinland Pfalz 3|2018