Repräsentative Ermittlung der performance-relevanten Asphalteigenschaften als Grundlage neuer Vertragsbedingungen

Representative determination of performance-relevant asphalt properties that provide the basis for new conditions of contract

  • Für das Forschungsvorhaben wurden Performance-Kennwerte in den Phasen der Asphaltmischgutkonzeption, Asphaltmischgutproduktion und nach dem Asphalteinbau an 21 Baumaßnahmen für die Asphaltdeck-, -binder- und -tragschicht systematisch erfasst und ausgewertet. Als Performance-Kennwerte dienten die Ergebnisse aus den Prüfungen zur Steifigkeit, zum Widerstand gegen Kälterissbildung, zum Ermüdungs- und Verformungs-widerstand sowie zur Griffigkeitsentwicklung. Die Untersuchungen lieferten wichtige Erkenntnisse und Tendenzen bei einzelnen Performance-Kennwerten, die bereits jetzt für zwei methodische Ansätze zur Festlegung künftiger vertragsrelevanter Anforderungen genutzt werden konnten: Einerseits wurde ein Vorschlag für eine spezifische Kategorisierung von Performance-Kennwerten innerhalb der europäischen Normung aufgezeigt, andererseits konnte mit Hilfe multipler linearer Regressionsanalysen ein möglicher Weg zur Abschätzung von Performance-Kenngrößen der fertigen Schicht aus der Erstprüfung aufgezeigt werden, sodass Anforderungswerte vorab definiert werden können. Zudem zeigte sich, dass, auch wenn im Wesentlichen die Ergebnisse der konventionellen Asphaltkontrollprüfungen die Anforderungen der ZTV Asphalt erfüllen, es nicht sichergestellt ist, dass Nutzungsdauern von mindestens 30 Jahren erreicht werden können. Dies resultiert im Wesentlichen aus den Unterschieden der Performance-Kenngrößen der drei Phasen, vor allem der Ermüdungsversuche. Deshalb wurden für die Modifikation des Sicherheitskonzeptes für die rechnerische Dimensionierung zwei Ansätze vorgestellt. Es erscheint aber zwingend erforderlich, dass durch weitere Untersuchungen die erstellte Datenbank ergänzt wird. Zudem sollten die im Projekt untersuchten Strecken einer weiteren Beobachtung unterzogen werden, um den Prozess der Alterung erfassen zu können. Damit kann auch eine Validierung des Dimensionierungsverfahrens erfolgen.
  • To reach the objective of the research project performance parameters during asphalt mixture design (EP) and production (MW) as well as after asphalt paving (BK) were systematically determined and evaluated for the asphalt surfaces, binders, and base layers found in 21 construction projects. The parameters were provided through results obtained from tests of stiffness, resistance against cold cracking, deformation and fatigue as well as development of road grip. The numerous tests enabled compilation of a comprehensive dataset. Based on the evaluations and statistical analysis of the results, it was shown that the relevant data may vary widely and that, for the time being, the general, statistically corroborated statements cannot be substantiated. It is presumed that the considerable variation of the data results due to the material specified parameters (binder properties of different charges, addition of asphalt granulate etc.). Nevertheless, the data collective builds a basis for future specifications of performance-based contract conditions. Despite all the restrictions the test results deliver important knowledge and tendencies for the single performance parameters. Those are already used for two different methodological approaches for future contractual requirements: on the one hand a proposal for specified categories for performance parameters is brought within the European standardization, on the other hand a method for estimating performance parameters in stage BK out of values from stage EP is shown. This approach enables the definition of requirements for performance parameters in stage BK. Another approach was found in the calculating of the remaining service lives. Even though, in essence, the results of the conventional asphalt check tests meet the requirements of the guidelines for the construction of asphalt road surfaces "ZTV Asphalt", it cannot be guaranteed that service lives of at least thirty years can be achieved. That is mainly the result of the differences in performance parameters of the three stages, especially of the fatigue tests. Therefore two concepts for a modification of the security concept for calculating the dimensions were presented. It seems absolutely necessary that the database must be completed by values from analysis of further roads. In addition to this the construction projects investigated within the project should be examined further to be able to measure the changes of the properties determined and the process of aging and hence allow a validation of the dimensioning method. To set up contractual requirements it is important to build an evaluation background for the single performance tests and to determine the precision of these tests and to find rules for audits and for calibration of the testing equipment.

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Metadaten
Author:Ralf Roos, Plamena Plachkova-Dzhurova, Hedy-Kathlen Grafmüller, Julian Milch, Manfred Hase, Kerstin Schindler, Anke Schröter, Kathrin Zumsande, Thomas Wörner, Olga Kazakova, Thomas Patzak
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-20828
ISBN:978-3-95606-391-6
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau (121)
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2018/11/05
Contributing corporation:Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen (Karlsruhe)
Release Date:2018/11/05
Tag:Analyse (math); Asphaltoberbau; Bituminöses Mischgut; Dauerhaftigkeit; Deutschland; Eigenschaft; Einbau; Forschungsbericht; Griffigkeit; Herstelllung; Leistungsfähigkeit (allg); Prüfverfahren; Temperatur; Tiefe; Tragfähigkeit; Verformung
Analysis (math); Bearing capacity; Bituminous mixture; Deformation; Depth; Durability; Efficiency; Full depth asphalt pavement; Germany; Laying; Manufacture; Properties; Research report; Skidding resistance; Temperature; Test method
Comment:
Außerdem beteiligt: HNL Ingenieur- und Prüfgesellschaft mbH, Pinnberg; Centrum Baustoffe und Materialprüfung Technische Universität München
Institutes:Sonstige / Sonstige
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
collections:BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 31 Bituminöse Baustoffe
BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 52 Bau von Oberbauten und Decken

$Rev: 13581 $