Erhebung über den Zustand von Strecken mit temperaturabgesenktem und viskositätsverändertem Asphalt nach langer Nutzungsdauer

  • Um die Auswirkung der Viskositätsveränderung und Temperaturabsenkung von Walzasphalt bei dessen Einbau und auf seine Dauerhaftigkeit zu bewerten, war der Zustand von mindestens 50 Strecken visuell zu erheben. Die Zustandserhebung erfolgte vor Ort oder anhand der Auswertung von ZEB-Daten, sodass im letzteren Fall auch Strecken berücksichtigt werden konnten, die bereits ausgebaut oder überbaut worden sind. Mit der visuellen Erhebung beschränkte sich die Betrachtung auf die Asphaltdeckschicht. Sofern im Zuge der Herstellung der temperaturabgesenkten und viskositätsveränderten Strecken auch Referenzstrecken aus konventionellem Asphalt ausgeführt worden sind, wurde deren Zustand ebenso ermittelt, um eine vergleichende Betrachtung durchführen zu können. Nach einer Sammlung und Bereinigung möglicher zu betrachtender Strecken erfolgte die Auswahl der erhobenen Erprobungsstrecken, also Strecken, die viskositätsverändert und temperaturabgesenkt (Ausnahme Strecken mit Montanwachs) aus Walzasphalt hergestellt worden sind, in Abstimmung mit dem Betreuerkreis. Insgesamt waren 30 Erprobungsstrecken vor Ort und 20 Erprobungsstrecken auf Basis von ZEB-Daten zu bewerten. Hinzu kamen 12 Referenzstrecken. Bei der Erhebung vor Ort und bei der Dokumentation anhand der ZEB-Daten wurden die gleichen Merkmale bewertet. Im Fokus standen hierbei Spurrinnenbildung, Rissbildung sowie weitere Oberflächenmerkmale wie Ausmagerungen und vor allem der Anteil bereits sanierter Flächen. Alle Kriterien wurden mit Noten von 1 für sehr gut bis 5 für sehr schlecht bewertet. Für die Auswertung standen die Daten von 47 Erprobungsstrecken und 12 Referenzstrecken mit einem Alter zwischen 5 und 22 Jahren zur Verfügung. 30 Erprobungsstrecken waren mit einem viskositätsverändernden Zusatz oder viskositätsveränderten Bindemittel der Klassifikation VL nach den E KvB hergestellt, jeweils 8 mit einer Viskositätsveränderung der Klassifikation VH bzw. Zeolith und eine Erprobungsstrecke mit einem oberflächenaktiven Additiv. Aus dem erhobenen Zustand wurde ein Endwert jeder Strecke berechnet, mit dem ausgewählte Merkmale entsprechend vorangegangenen Projekten zur Bewertung des Gebrauchsverhaltens von viskositätsveränderten und temperaturabgesenkt hergestellten Strecken gewichtet berücksichtigt wurden und auf die Nutzungsdauer der Asphaltdeckschicht nach RPE-Stra 01 umgerechnet wurde. In Anlehnung an die Klassifizierung nach der ZEB werden Werte über 4,5 als schlecht und Werte unter 1,5 als sehr gut eingestuft. Die Erprobungsstrecken sind in Bezug auf den ermittelten Zustand mehrheitlich als sehr gut bis mittelmäßig zu bewerten und es bestehen hier keine einheitlichen Auffälligkeiten. Einige Erprobungsstrecken mit einem Alter von bis zu 22 Jahren liegen sogar über der Nutzungsdauer nach RPE-Stra. Bei den Erprobungsstrecken mit niedrigeren Einbautemperaturen (≤ 145 °C) ist nicht auszuschließen, dass ein – nach der Bewertung des Hohlraumgehaltes und Verdichtungsgrades der eingebauten Schicht – qualitativ schlechteres Einbauergebnis erzielt wird. Eine negative Auswirkung auf den Zustand im Zuge der Nutzung zeigt sich hieraus jedoch nicht. Im direkten Vergleich der Erprobungs- mit den zugehörigen Referenzstrecken lässt sich tendenziell ein nachteiliges oder schlechteres Verhalten der viskositätsveränderten und temperaturabgesenkten Asphaltdeckschichten (Varianten mit VH) feststellen. Die Rissbildung der Erprobungsstrecken ist hinsichtlich des Einflusses aus der Art der Viskositätsveränderung je nach Betrachtung unterschiedlich zu bewerten. Bei der Kalkulation des Zustands zum Ende der Nutzungsdauer nach RPE-Stra anhand der Verhaltensklassen (mit einem progressiven Verlauf für die Rissbildung) ist in der Tendenz ein etwas höherer Anteil der Strecken mit ausgeprägter Rissbildung bei einer Viskositätsveränderung der Klassifikation VL und VH nicht auszuschließen. Im direkten Vergleich der Erprobungs- und zugehörigen Referenzstrecken lässt sich dies für die Klassifikation VL jedoch nicht bestätigen. Ein wesentlicher Einfluss liegt hier in der Rheologie des Bindemittels und des Mörtels und damit verbunden in dem Kälteverhalten des Asphalts. Diese Untersuchungen erfolgten in dem vorliegenden Forschungsprojekt nicht, aber wären hinsichtlich der festgestellten, jedoch nicht eindeutigen Tendenzen bezüglich der Rissbildung erforderlich, um eine konkrete Aussage treffen zu können. Weiterhin können – wie beim konventionellen Straßenbau – die Baumaßnahme-spezifischen Besonderheiten ein auffälliges und abweichendes Gebrauchsverhalten und dadurch frühzeitige Schäden hervorrufen. Insofern sollte der Einbau von temperaturabgesenktem, viskositätsverändertem Asphalt mit entsprechender Sorgfalt und einem hohen Qualitätsbewusstsein erfolgen. Eine Beeinflussung der Einbauqualität durch besondere Sorgfalt aufgrund des Erprobungsstreckenstatus und der Nicht-Standardbauweise kann bei den betrachteten Strecken nicht ausgeschlossen werden. Hinweise hierauf konnten aber nicht festgestellt werden.
  • In order to evaluate the effect of viscosity modification and temperature reduction of rolled asphalt during its paving and on its durability, the condition of at least 50 sections had to be collected visually. The investigation of the condition was carried out on site or on the basis of the evaluation of ZEB data, so that in the latter case, sections that had already been removed or overlaid could also be taken into account.The visual survey was limited to the asphalt surface course. If reference sections of conventional asphalt had also been built during the production of the temperature-reduced and viscosity-modified sections, their condition was also determined in order to be able to carry out a comparative analysis. After a collection and revision of possible sections to be considered, the surveyed test sections, i.e. sections paved with viscosity-modified and temperature-reduced (except for sections with montan wax) rolled asphalt, were selected in agreement with the group of advisors. A total of 30 test sections were to be evaluated on site and 20 test sections on the basis of ZEB data In addition, there were 12 reference sections. During the on-site survey and the documentation based on ZEB data, the same criteria were always evaluated. The focus was on possible rutting, cracking and other surface damages such as bleeding and, above all, the proportion of previously rebuilt surfaces. All criteria were rated from 1 for very good to 5 for very poor. The data of 47 test sections and 12 related conventionally paved reference sections with an age between 5 and 22 years were available for the evaluation. 30 test sections were produced with a viscosity-modifying additive or viscosity-modified binder of the classification VL according to the E KvB, 8 each with a viscosity modification of the classification VH or zeolite and one test section with a surface-active additive. From the determined condition, a final value was calculated for the sections, with which selected characteristics corresponding to previous projects for the evaluation of the service behavior of viscositymodified and temperature-reduced sections were taken into account on a weighted basis and then were converted to the service life of the asphalt surface course according to RPE-Stra 01. Following the classification and grading according to the ZEB, values above 4.5 are classified as poor and values below 1.5 as very good. The majority of the test sections can be rated as very good to average in terms of the condition determined, and there are no uniform anomalies here. Some test sections with an age of up to 22 years even exceed the service life according to RPE-Stra. In the case of the test sections with lower paving temperatures (≤ 145 °C), it cannot be excluded that a qualitatively poorer paving result is achieved – according to the evaluation of the voids content and rate of compaction of the paved layer. However, this does not have a negative effect on the condition during use. In a direct comparison of the test sections with the related reference sections, a disadvantageous or worse behavior of the viscosity modified and temperature reduced asphalt surface courses (variants with VH) can be determined in tendency. Instead, various test sections with an age of up to 22 years at the time of the survey are in some cases significantly older than the service life according to RPE-Stra. The cracking of the test sections is to be evaluated differently with regard to the influence of the type of viscosity modification. According to the calculation of the condition at the end of the service life according to RPE-Stra on the basis of the behavior classes (with a progressive course for crack formation), a somewhat higher proportion in tendency of the sections with pronounced cracking cannot be excluded in the case of a viscosity modification of the classification VL and VH. However, this cannot be confirmed for classification VL in a direct comparison of the test sections and the related reference sections. A major influence lies in the rheology of the binder and the mortar and, associated with this, the cold temperature performance of the asphalt. These investigations were not carried out in the present research project, but would be necessary in order to be able to make a concrete statement with regard to the observed, but not clear, tendencies with regard to crack formation. Furthermore, as in conventional road construction, the special characteristics specific to the individual construction project can cause a noticeable and deviating performance and thus premature damage. In this respect, the paving of temperature-reduced and viscosity-modified asphalt should be carried out with appropriate care and a high degree of quality awareness. An influence of special care on the paving quality due to the test section status and the non-standard construction cannot be excluded for the considered sections. However, no indications of this were found.

Download full text files

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author:Verena Rosauer, Michael Gehrke, Martin Radenberg
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-29519
DOI:https://doi.org//10.60850/fv-89.0347
Publisher:Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG
Place of publication:Bremen
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2024/06/28
Publishing institution:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Release Date:2024/07/01
Tag:Asphalt; Nutzungsdauer; Temperatur
Bitumen; Period of use; Temperature
Comment:
Projekt-Nr.:    89.0347
Projekttitel:   Erhebung über den Zustand von Strecken mit temperaturabgesenktem und viskositätsverändertem Asphalt nach langer Nutzungszeit
Fachbetreuung:   Franz Bommert
Referat:   Asphaltbauweisen

Es wird darauf hingewiesen, dass die unter dem Namen der Verfasser veröffentlichten Berichte nicht in jedem Fall die Ansicht des Herausgebers wiedergeben. Nachdruck und photomechanische Wiedergabe, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung der Bundesanstalt für Straßenwesen, Stabsstelle Presse und Kommunikation.
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):License LogoBASt / Link zum Urhebergesetz

$Rev: 13581 $