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Report (Bericht) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/126/


Vergleichende Untersuchung zweischichtiger offenporiger Asphaltbauweisen

Comparative investigation of double layered pored asphalt construction methods

Ripke, Oliver

Bundesanstalt für Straßenwesen

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Bauweise , Bindemittel , Deckschicht , Deutschland , Einbau , Forschungsbericht , Griffigkeit , Gummi , Kompaktasphalt , Offenporiger Asphalt , Schallpegel , Schicht , Verdichtungsgrad , Versuchsstrecke , Zwei
Freie Schlagwörter (Englisch): Binder , Compaction , Construction method , Experimental road , Germany , Layer , Laying , Porous asphalt , Rate of compaction , Research report , Rubber , Skid resistance , Sound level , Two , Wearing course
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 52 Bau von Oberbauten und Decken
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 23 Deckeneigenschaften
Collection 3: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 31 Bituminöse Baustoffe
Institut: Abteilung Straßenbautechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau
Bandnummer: 57
ISBN: 978-3-86509-952-5
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2009
Publikationsdatum: 28.07.2011
Kurzfassung auf Deutsch: Deckschichten aus offenporigem Asphalt stellen eine sehr wirksame Methode dar, das Reifen-Fahrbahn-Geräusch direkt am Entstehungsort zu reduzieren. Die Entwicklung der Bauweise führte zu einer zweischichtigen Ausführung in größerer Dicke, bei der es nahelag, die zur Verfügung stehende Bauweise Kompaktasphalt auch für diese Asphaltschichten zu nutzen. Im Zuge der Grunderneuerung der BAB A 30 kam im Bereich der Stadt Osnabrück eine Deckschicht aus ZWOPA zum Einsatz. Durch die Aufteilung in 4 Bauabschnitte konnte die Bauweise heiß auf kalt, also der herkömmliche schichtenweise Einbau, mit der Variante im Kompakteinbau in jeweils zwei Bauabschnitten verglichen werden. Die Mischgutkonzeption wurde beibehalten. In einem Teilabschnitt wurde eine Variante mit gummimodifiziertem Bitumen erprobt. Jeder Bauabschnitt wurde von der BASt, wie auch von einer umfangreichen Kontrollprüfung begleitet. Zusätzlich wurden Messungen der Schallemission und der Griffigkeit durchgeführt. Bei der Auswertung der Untersuchungen zeigte sich, dass beide Bauweisen mit Startschwierigkeiten bei ihrem ersten Bauabschnitt zu kämpfen hatten. So kam es 2004 zu sehr hohen Verdichtungsgraden, beziehungsweise geringen Hohlraumgehalten in der unteren Schicht, die auf eine Überverdichtung hindeuteten, während 2005 die obere Schicht das gegenteilige Verhalten aufwies, das heißt hohe Hohlraumgehalte und sehr geringe Verdichtungsgrade. Hier wurde die Schicht zu dünn ausgeführt, was Verdichtungsprobleme mit sich brachte. Die jeweiligen Folgeabschnitte 2006 beziehungsweise 2007 konnten die Anforderungen überwiegend erfüllen. Eine Zielsicherheit ist hier noch nicht gegeben. Die Variante mit gummimodifizierten Bitumen im Bauabschnitt 2007 zeigte wieder das Erscheinungsbild des Bauabschnitts 2004, wurde aber auch sehr spät im Jahr eingebaut. Trotz dieser Überverdichtung zeigte dieser letzte Teilabschnitt die Stärken des Kompakteinbaus durch Nutzung der Wärmekapazität eines relativ dicken Asphaltpakets zur Verdichtung. Die Auswertung der Lärmmessungen zeigte keine eindeutigen Vorteile der einen oder der anderen Bauweise. Insgesamt wurden die Bauabschnitte, vor allem 2004, mit zu großer Einbaudicke ausgeführt, was die maximale Schallabsorption zu eher niedrigen Frequenzen hin verschob und damit eine hohe Wirksamkeit bei der Reduzierung von Lkw-Pegeln brachte. Die Reduktion der Pkw-Pegel lag jedoch im üblichen Bereich einschichtiger OPA, brachte hier also keine Verbesserung. Bei der Schallabsorption deuten sich Vorteile bei der Verwendung gummimodifizierter Bitumen an. Die Erprobungsstrecke ist die nächsten Jahre weiter zu beobachten, um Aussagen über das erhoffte bessere Langzeitverhalten von ZWOPA zu bekommen. Zwischenzeitlich hat die Bauweise OPA eine Weiterentwicklung in Form neuer Bauvarianten erfahren, die es später bei Bildung eines Gesamturteils zu berücksichtigen gilt. Parallel dazu muss außerdem das Verhalten anderer Erprobungsstrecken mit ZWOPA beobachtet werden. Insgesamt kann festgestellt werden, dass bei sorgfältiger Bauausführung, zum Beispiel unter Einbeziehung der Ergebnisse eines Probefelds, mit beiden Bauweisen anforderungsgerechte Deckschichten aus ZWOPA hergestellt werden können. Deutet sich im Bauablauf ein Einbau in der späten Jahreszeit an, so ist der Kompaktbauweise der Vorzug zu geben. Bei niedrigen Temperaturen ist der Einbau der dünnen sehr auskühlungsempfindlichen oberen Schicht mit herkömmlicher Technik nicht mehr möglich.
Kurzfassung auf Englisch: Open pored asphalt upper layers provide a very effective method for the reducing of the tyre road noise directly at the source. The development of this construction method resulted in a double layered design with greater thickness, where it was obvious to utilize the available compact method of construction for asphalt, also for these asphalt layers.rnIn the course of the renewal of the BAB A 30, a cover layer made from ZWOPA was applied in the area near the city of Osnabrück. By dividing the road into 4 construction sections, the construction method "hot in cold", id est the conventional method of construction, could be compared with the variant compact installation in two respective construction sections. The mixture composition was retained. In a part segment, a variant with rubber modified bitumen was tested. Each construction segment was not only accompanied by BASt, but also subject to an extensive audit. Additionally, acoustic emission and skid resistance measurements were carried out. The analysis of the investigations showed that both construction methods had initial difficulties in their first construction segments. In 2004, this resulted in very high degrees of compacting, or low cavity content in the lower layer, which indicates over compacting, contrary to 2005 when the upper layer showed an opposite behavior, id est high cavity content and very low degree of compacting. Here the layer had been installed too thinly which resulted in compacting problems. The following respective segments in 2006 and 2007 met most requirements. Reliability in the achievement of goals is not given here yet. The rubber modified bitumen variant in the construction segment 2007 again had the appearance of the construction segment 2004; however, it has been installed very late in the year. Despite the over compacting, the last part segment showed the strengths of compact installation by utilization of the effective heat capacity of relatively thick asphalt for compacting. The analysis of the noise measurements showed no clear advantages of one or the other construction method. Overall, the construction segments, especially in 2004, where carried out with a too large layer thickness, which shifted the maximum sound absorption to rather lower frequencies and thus resulted in a high efficiency in the reduction of heavy goods vehicles levels. Reduction in passenger car levels however, was in the normal range of single layered OPA and therefore showed no improvement. Advantages are indicated in the use of rubber modified bitumen for noise absorption. The monitoring of the test tracks must be continued in the next years, in order to gain statements on the anticipated improved long term behavior of ZWOPA. In the interim, the construction method OPA has undergone further development in the form of new construction variants, which will need to be taken into account in the future overall evaluation. Parallel to this, the behavior of other test tracks with ZWOPA also needs to be monitored. Overall, it can be concluded that with careful construction, exempli gratia incorporating the results of test areas, both construction methods can deliver cover layers made from ZWOPA that meet the requirements. If an installation in the later part of the year is indicated, the compact construction method must receive preference. The installation of the thin upper layers, which are very sensitive to cooling, is not possible anymore with conventional technology at low temperatures.rn