52 Nachhaltigkeit
52 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. 1|2024
Nachhaltigkeit 53 AUTOREN Dr.-Ing. Andreas Schacht Asphaltberatung Schacht, In der Meffert 37, 42799 Leichlingen Telefon: 02175 / 9903830 Mail: schacht@asphaltberatung-schacht.de Website: www.asphaltberatung-schacht.de Prof. Dr.-Ing. Micha Buch IU Internationale Hochschule Professur Bauingenieurwesen Planung und Bau von Infrastruktur Hildebrandtstr. 24 c, 40215 Düsseldorf Abbildung 10: Entwicklung der Dehnungsraten der Untersuchungsvarianten in Abhängigkeit der Dehnung M. Sc. Lukas Tillmann WOLFF & MÜLLER Tief- und Straßenbau GmbH & Co. KG, Niederlassung Dortmund Rhenus-Platz 3, 59439 Holzwickede werden und inwieweit die Zusatzmittel, mit denen eine Temperaturabsenkung ermöglicht wird, die Asphalteigenschaften verändern. Auf Basis dieser Fragestellung wurde im Rahmen dieser Untersuchungen temperaturabgesenkter Asphalt mit viskositätsverändernden organischen und mineralischen Zusätzen untersucht und anhand des Verformungswiderstands bei Wärme und dem Kälteverhalten die Performanceeigenschaften (bei Wärme und Kälte) vergleichend betrachtet und bewertet. Entsprechend konnte bei der Zugabe der organischen Zusätze ein erhöhter Verformungswiderstand bei Wärme bei leicht verbesserten Kälteeigenschaften beobachtet werden. Durch die Zugabe der mineralischen Zusätze wurden die Kälteeigenschaften bei einer gleichzeitigen leichten Verschlechterung des Widerstandes gegen bleibende Verformungen bei Wärme beobachtet. • NEU ELEKTRO KERNBOHR GERÄT Umweltfreundlich Kosteneffizient durch Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen Einfaches Aufladen Kein Anhängerführerschein nötig Mindestens einen Tag ohne Aufladen arbeiten Lassen Sie sich an den DEUTSCHEN ASPHALTTAGEN informieren. HIER SIND WIR: STAND VF01 Tel.: +49 (0) 7135-95 00-0 Fax: + 49 (0) 7135-95 00-20 info@infraTest.net www.infraTest.net infratest.net/social 1|2024
