36 Schwerpunkt Tabelle 1: Ergebnisse BTSV der rückgewonnenen Bindemittel Asphaltsorte Probe T BTSV [°C] δ BTSV [°] AC 8 D S Asphaltgranulat 78,1 78,1 Frischbindemittel 25/55-55 A 55,2 73,1 AC 8 D S mit 1,5 M.-% Additiv 2.0 53,9 74,9 AC 8 D S ohne Rejuvenator 60,1 74 AC 16 B S Asphaltgranulat 67,6 77,7 Frischbindemittel 30/45 55,5 85,2 AC 16 B S mit 1,75 M.-% Additiv 2.0 57,5 79,2 AC 16 B S ohne Rejuvenator 61 78,5 gewonnen Erkenntnisse konnten im Rahmen der Erprobungstrecken anhand der Variantenvergleiche auch am jeweils rückgewonnenen Bindemittel bestätigt werden. Zusätzlich konnten für die aus dem Asphaltmischgut hergestellten Probekörper im Rahmen der durchgeführten Performanceprüfungen am Gesamtsystem Asphalt folgende weitere Erkenntnisse abgeleitet werden: • Durch den Einsatz von (wirksamen) Rejuvenatoren wird das temperaturabhängige Steifigkeitsverhalten beeinflusst. Es kommt zwangsläufig zu einer verringerten Steifigkeit. • Das Tieftemperaturverhalten wird durch den Einsatz von (wirksamen) Rejuvenatoren im Hinblick auf eine höhere Zugfestigkeit und niedrigere Bruchtemperatur deutlich verbessert. Zudem ergibt sich beim Einsatz des Rejuvenators eine deutlich vergrößerte Zugfestigkeitsreserve, was wiederum einen unmittelbaren (positiven) Einfluss auf die Nutzungsdauer einer Asphaltbefestigung hat. Bezüglich des Handlings mussten auf der Baustelle – trotz des hohen Anteils an Asphaltgranulat (mit einem Erweichungspunkt Ring und Kugel von ca. 72 °C) – keine besonderen Maßnahmen ergriffen werden. So wurden bei herkömmlicher Einbautechnik für einen AC 8 D S bzw. eine AC 16 B S – im Rahmen der durchgeführten Kontrollprüfungen – Verdichtungsgrade von durchweg < 98 % festgestellt. Eine wichtige Erkenntnis aus den Praxisversuchen bezieht sich auf den Bereich Asphaltmischwerk bzw. hierbei auf die Besonderheiten bei der Erstellung von Erstprüfungen. An dieser Stelle müssen vor allem die Schwankungen der Bindemittelanteile und -eigenschaften noch detaillierter untersucht und zwingend in die Betrachtungen mit einbezogen werden. Aufgrund der hochkonzentrierten Wirkung des eingesetzten Rejuvenators besteht immer die Gefahr einer Überdosierung. Zielführend wäre neben der klassischen Bestimmung des Erweichungspunkts Ring und Kugel (Vertragsrecht) die rheologische Betrachtung (z. B. T-Sweep, BTSV etc.) des aus dem Asphaltgranulat rückgewonnenen Bindemittels und darauf aufbauend die Durchführung entsprechender Vorversuche mit dem gewählten Rejuvenator zur Festlegung der genauen Zieldosierung. Ausblick Die durchgeführten Praxisversuche können im Hinblick auf die gewonnenen Erkenntnisse abschließend als äußerst positiv beurteilt werden. Sowohl am rückgewonnenen Bindemittel als auch anhand des Asphaltmischguts konnte die Wirkung des eingesetzten Rejuvenators im Hinblick auf die im Labormaßstab gewonnenen positiven Ergebnisse für beide Asphalt- und Bindemittelsorten validiert werden. An dieser Stelle konnte gezeigt werden, dass durch den Einsatz von (wirksamen) Rejuvenatoren grundsätzlich auch in Zukunft weiterhin die Möglichkeit besteht, Asphaltgranulat im Sinne des Kreislaufwirtschafts- Abbildung 6: Untersuchungsergebnisse Kraftduktilität (AC 8 D S) Abbildung 7: Untersuchungsergebnisse Kraftduktilität (AC 16 B S) 4|2019
Schwerpunkt 37 Abbildung 8: Mastercurves (AC 16 B S) Abbildung 9: Beispielhafte Untersuchungsergebnisse des Zugversuchs (AC 8 D S) gesetzes, d. h. in der höchsten Form in nahezu allen Asphaltschichten, wiederzuverwenden. Das aktuelle und zukünftige Problem bei der Wiederverwendung von bereits zum wiederholten Male wiederverwendeten Asphalten (zweite/dritte Generation Asphaltgranulat) kann durch die Zugabe geeigneter Rejuvenatoren und der damit verbundenen Verjüngung des Bindemittels grundsätzlich gelöst werden und somit ein wertvoller Beitrag im Hinblick auf wirtschaftliches und nachhaltiges Bauen mit dem Werkstoff Asphalt geliefert werden. Was bedeuten diese positiven Ergebnisse für die strategische, zielorientierte Steuerung im AM-System? Die positiven Ergebnisse bei den Teststrecken machen deutlich, dass die Verwendung von Asphaltgranulat sowohl ins Amtssteuerungssystem des Amtes für Mobilität und Tiefbau einfließen sollte als auch in die städtischen Prozesse zur global nachhaltigen Kommune, das Klimaanpassungskonzept oder das Klimaschutzprogramm. LITERATUR [1] Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Bewirtschaftung von Abfällen (Kreislaufwirtschaftsgesetz – KrWG) vom 24. Februar 2012 (BGBl. I S. 212) [2] Wirksamkeit und Performance von Rejuvenatoren, Teil 1: Laboruntersuchungen, Fachzeitschrift asphalt Heft 2/2019 [3] „Our Common Future“, Brundtland-Kommission, Oxford University Press, 1987 [4] Verwertung von Ausbauasphalt im kommunalen Straßenbau, Fachzeitschrift asphalt Heft 7/2012 [5] Einsatzkonzept für die Verwertung von industriellen Nebenprodukten und RC-Baustoffen im Stadtgebiet Münster, Straße und Autobahn 08/2012 In einem ersten Schritt sollten die definierten Umweltstandards zur Wiederverwertung geprüft und überarbeitet werden. Dabei ist festzulegen, in welchen Schritten die Wiederverwertung von Asphaltgranulat gesteigert werden kann und wie ein Controlling dazu aufgebaut sein soll. Anschließend sind Straßenkategorien zu definieren, in denen ein möglichst hoher Anteil an Asphaltgranulat im gebundenen Oberbau verbaut werden kann. So eine Klassifizierung kann z. B. anhand der Verkehrsbelastung vorgenommen werden. Da die hier getesteten Bauweisen noch nicht Bestandteil des Regelwerks sind, sind Randbedingungen für die Vergabe von Bauleistungen zu definieren. Um die Umweltaspekte bei der Vergabe künftig stärker zu berücksichtigen, sind die Vergabekriterien abzustimmen, um Anreize zu setzen, viel Asphaltgranulat einzubauen; ggf. ist die Muster-Leistungsbeschreibung anzupassen. Es ist wünschenswert, dass bereits im Vergabeverfahren sichergestellt werden kann, dass im Zuge der Bauausführung genügend Asphaltgranulat in entsprechender Qualität vorhanden ist, sodass die in der Erstprüfung festgelegten Eigenschaften erreicht werden können. Deshalb liegt es nahe zu prüfen, ob und wenn ja, in welcher Tiefe ein Stoffstrommanagement in Münster entwickelt werden kann. Der Einsatz von Georadarmessungen, verbunden mit Bohrkernentnahmen und einer erweiterten Prüfung der Substanz des Asphalts sind gute Methoden, die eine solche Idee leichter realisieren lassen. Bei den hier vorgestellten Denkansätzen spielt – im Zusammenhang mit einer möglichst hochwertigen Wiederverwendung von Asphaltgranulat – die Wirksamkeit der eingesetzten Rejuvenatoren eine entscheidende Rolle. In einem weiteren Schritt (Teil 3 der Veröffentlichung) wird die aktuelle Marktsituation hinsichtlich der Wirksamkeit unterschiedlicher Rejuvenatoren im Labor beleuchtet und es werden entsprechende Bewertungskriterien vorgestellt, die eine Klassifizierung von Rejuvenatoren zulassen. • AUTOREN Dr.-Ing. Daniel Gogolin Ingenieurgesellschaft PTM Dortmund mbH Frische Luft 155 44319 Dortmund-Wickede www.ptm.net daniel.gogolin@ptm.net StBD Dr.-Ing. Alexander Buttgereit Stadt Münster Amt für Mobilität und Tiefbau 48127 Münster Alexander.Buttgereit@ stadt-muenster.de 4|2019
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