Aufrufe
vor 1 Jahr

as 04/18

  • Text
  • Asphalt
  • Bindemittelgehalt
  • Einsatz
  • Beschicker
  • Technik
  • Unternehmen
  • Maschinen
  • Fertiger
  • Zudem
  • Deutlich

12 Schwerpunkt:

12 Schwerpunkt: DAI-Forschungsvorhaben Asphaltkonzepte Asphalte für zukünftige schwerste Verkehrsbelastungen INFO Forschungsvorhaben 18472 BR – Gefördert durch Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages [Von Dipl.-Ing. E. Kamratowsky; Prof. Dr.-Ing. habil. F. Wellner] Um die vorhandenen Ressourcen effizienter nutzen und ein weitgehend sicheres und dauerhaftes Verkehrsnetz bieten zu können, ist es von großer Bedeutung, die einzelnen Asphaltschichten von Verkehrsflächenbefestigungen ihrer Beanspruchung entsprechend zu konzipieren. Das Ziel des Forschungsvorhabens „Entwicklung von Asphalten für zukünftige schwerste Verkehrsbelastungen“ ist, über die Bestimmung des Einflusses der Zusammensetzung von Asphaltdeck- und Asphaltbinderschichtgemischen auf deren Gebrauchseigenschaften eine Herangehensweise für die Asphaltkonzeption unter Verwendung von gebrauchsverhaltensorientierten Prüfverfahren zu entwickeln. Dabei soll insbesondere zwischen den Kriterien Ermüdungs- und Verformungsbeständigkeit optimiert werden. Das Forschungsvorhaben „Entwicklung von Asphalten für zukünftige schwerste Verkehrsbelastungen“ des Deutschen Asphaltinstitutes (DAI) wird an der Professur für Straßenbau der Technischen Universität Dresden bearbeitet und aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsgemeinschaften (AiF) gefördert. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, über die Bestimmung des Einflusses der Zusammensetzung von Asphaltdeckund Asphaltbinderschichtgemischen auf deren Gebrauchseigenschaften eine Herangehensweise für die Asphaltkonzeption von diesen Gemischen für zukünftige schwerste Verkehrsbelastung unter Verwendung von gebrauchsverhaltensorientierten Asphaltprüfverfahren zu entwickeln. Die aus diesen Ergebnissen abzuleitende Optimierung der Asphalteigenschaften bezüglich der Ermüdungsrissbildung und der Verformungsbeständigkeit der Asphalte (Spurrinnenbildung) werden in einer später folgenden Veröffentlichung vorgestellt. Tabelle 1: Bindemittelbedarf der Asphaltgemische Asphaltgemisch SMA 11 S: feine KGV SMA 11 S: grobe KGV AC 16 B S SG SMA 16 B S Bindemittelbedarf 7,0 M-% 5,8 M-% 7,0 M-% 5,4 M-% 4|2018

Schwerpunkt: DAI-Forschungsvorhaben 13 Tabelle 2: Übersicht der Asphaltgemische Asphaltgemisch Bitumensorte Anzahl der Gemische Bindemittelgehalt SMA 11 S: feine KGV 25/55-55A 5 6,0/6,5/7,0/7,5/8,0 MA 11 S: grobe KGV 25/55-55A 4 6,0/6,5/7,0/8,0 SMA 11 S: feine KGV 10/40-65A 1 7,0 AC 16 B S SG 10/40-65A 5 4,5/5,0/5,5/6,0/6,5 SMA 16 B S 10/40-65A 4 5,0/5,5/6,0/6,5 AC 16 B S SG 25/55-55A 1 5,5 Untersuchte Gemische In die Untersuchungen wurden als Asphaltdeckschichtgemische Splittmastixasphalte mit einem Größtkorn von 11 mm unter zweifacher Variation der Korngrößenverteilung sowie als Asphaltbinderschichtgemische ein stetig gestufter Asphaltbeton und ein Splittmastixasphalt mit jeweils einem Größtkorn von 16 mm einbezogen. Die Asphaltbinderschichtgemische wurden nach den Hinweisen für die Planung und Ausführung von alternativen Asphaltbinderschichten [H Al Abi 2015] hergestellt. Als Bindemittel kamen polymermodifizierte Bitumen zum Einsatz. Damit der Einfluss der Korngrößenverteilung (KGV) des Asphaltes auf die Materialeigenschaften bestimmt werden kann, mussten die Sieblinien der einzelnen Deck- bzw. Binderschichten möglichst weit auseinanderliegen. Somit wurde für die Variation der Korngrößenverteilung des SMA 11 S die obere (feine KGV) und die untere Grenze (grobe KGV) des Toleranzbereiches der TL Asphalt-StB 07 verwendet. Die Korngrößenverteilung der Binderschichtgemische wurde nach dem gleichen Prinzip variiert. Somit wurde für den AC 16 B S SG die obere Grenze und für den SMA 16 B S die untere Grenze nach H Al Abi als Sieblinie verwendet. Der Bindemittelgehalt wurde für jede Korngrößenverteilung ebenfalls variiert. Dafür erfolgte mithilfe der Untersuchungen des Gesteins und der Bitumen die Ermittlung des Bindemittelbedarfes der Asphaltgemische nach dem Verfahren von Radenberg et al. [Radenberg 1996]. Bei diesem Verfahren, ursprünglich zur Tabelle 3: Versuchsparameter zur Bestimmung der Hauptkurve T [°C] -10; 5; 20; 35 F [Hz] 0,1; 0,3; 1; 3; 5; 10 εele, anf [‰] ca. 0,065 σu[N/mm²] 0,035 σo[N/mm²] Temperatur, frequenzabhängig Bestimmung des Bindemittelbedarfes für dünne Schichten im Kalteinbau entwickelt, wird der notwendige Bindemittelbedarf unter Betrachtung der spezifischen Oberfläche, der Bitumenfilmdicke, dem tatsächlichen Massenanteil der Gesteinsfraktion und der Kornformkennzahl ermittelt. In Tabelle 1 sind die Ergebnisse für die in die Untersuchungen einbezogenen Asphaltgemische zusammengefasst. Für die Asphaltdeckschichtgemische und für den SMA 16 B S wurden mithilfe des Verfahrens jeweils ein realistischer Bindemittelbedarf ermittelt. Das Verfahren zeigte jedoch Grenzen bei der Ermittlung des Bindemittelbedarfes für den stetig gestuften Asphaltbeton (AC 16 B S SG), erkennbar an dem deutlich zu hohen Bindemittelgehalt des Asphaltbinderschichtgemisches. Zur Festlegung der endgültigen Spanne für die Variation des Bindemittelgehaltes wurden deshalb zusätzlich konventionelle Erstprüfungen an den Asphaltgemischen durchgeführt. absoluter E- Modul │E│ [N/mm² ] 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 D-fKGV-6,03M-% D-fKGV-6,50M-% D-fKGV-6,79M-% D-fKGV-7,52M-% D-fKGV-8,02M-% D-gKGV-5,61M-% D-gKGV-6,42M-% D-gKGV-6,71M-% D-gKGV-7,76M-% 0 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 Temperatur T [°C] Abbildung 1: Vergleich der Steifigkeitsmodul-Temperatur-Funktion der Deckschichtvarianten 4|2018

Archiv Fachzeitschriften