Überprüfung der Praxisrelevanz des Prüfverfahrens „Friction after Polishing“ (FAP-Verfahren)

  • Derzeit soll das Merkmal „Griffigkeit“ bei der Konzeption von Baustoffgemischen für Fahrbahndeckschichten aus Asphalt und Beton über ein Mindestniveau des „polished stone value“ (PSV) der Gesteinskörnung 8/10 für den gesamten Nutzungszeitraum der Deckschicht sichergestellt werden. In Abhängigkeit von der Mischgutart und der zu er-wartenden Beanspruchung werden für das Asphaltmischgut für Deckschichten aus-schließlich Anforderungen an den PSV der groben Gesteinskörnung gestellt, wobei die Referenzkörnung 8/10 in der Mehrzahl aller verwendeten Asphaltmischgutsorten nur einen kleinen Teil des Gesteinskörnungsgemisches darstellt oder bei einem Größtkorn von 5,6 oder 8 mm nicht enthalten ist. Die Praxis hat gezeigt, dass die ausschließliche Berücksichtigung des PSV Kriteriums einen hohen, in sehr vielen Fällen jedoch über-höhten Sicherheitsfaktor darstellt. Anhand von Griffigkeitsprognosen mit dem FAP-Verfahren an Asphaltmischungen unterschiedlicher Art und Sorte und einem abgestuf-ten Niveau des rechnerischen PSV konnten folgende Schlussfolgerungen quantitativ belegt werden: o Der Einfluss des rechnerischen PSV auf den Reibbeiwert FAP einer Asphalt-oberfläche kann mit im Mittel 40 % nach 270.000 Überrollungen beschrieben werden. Infolge dessen, führt die Abschätzung des Reibungsbeiwertes einer Asphaltoberfläche nur unter Berücksichtigung des rechnerischen PSV der gro-ben Gesteinskörnung zu Fehleinschätzungen und schließt Gesteine mit ausrei-chenden Eigenschaften von der Verwendung aus. Die Untersuchungsergebnis-se zeigen, dass auch mit Gesteinsmischungen eine dauerhaft griffige Oberflä-che erzeugt werden kann, welche nach dem rechnerischen PSV von der Ver-wendung auszuschließen wären. Dies ist unwirtschaftlich und führt zu einem unnötigen Verbrauch natürlicher Ressourcen. o Die Ableitung des Reibbeiwertes FAP einer Asphaltoberfläche über einen rech-nerischen PWS-Wert ist aufgrund der Berücksichtigung der feinen Gesteins-körnung gegenüber dem rechnerischen PSV zielsicherer möglich. Dem rechne-rische PWS ist mit im Mittel 55 % ein höherer Stellenwert bei der Prognose zu-zuschreiben als dem rechnerischen PSV. o Darüber hinaus konnte aufgezeigt werden welchen Stellenwert die Mischgut-spezifischen Merkmale Größtkorn, Hohlraumgehalt und Textur auf die Griffig-keitsentwicklung nehmen. o Die in der europäischen Norm dargestellten Kategorien für das FAP Verfahren schließen 60 % der Asphaltdeckschichten aus Splittmastixasphalt und 35 % der Asphaltdeckschichten aus Asphaltbeton aus. Es wäre daher zu empfehlen, die Spanne der DIN EN 13108 insgesamt und in den Kategorien zu vergrößern. o Eine Übertragung der Anforderungen an den PSV einer Korngruppe konnte sehr gut für offenporige Asphalte, gut für Asphaltdeckschichten aus Splittmasti-xasphalt und ausreichend genau für Asphaltdeckschichten aus Asphaltbeton auf den FAP-Wert dargestellt werden. o Bei Anwendung der vorgestellten zweifaktoriellen Beurteilung, bestehend aus einem Mindestniveau des Reibungsbeiwertes und einem beanspruchungsun-abhängigen Dauerhaftigkeitsfaktor, kann eine Prognose der Griffigkeit während der Erstprüfung erfolgen. Die empfohlenen Anforderungen basieren auf den PSV-Kategorien der TL Asphalt-StB und wurden mit SKM-Ergebnissen voran-gegangener Projekte validiert. Für einen ressourcenschonenden Umgang mit den natürlichen Gesteinen, wird eine schnelle Umsetzung des Verfahrens in die Praxis, unter Beachtung der Anforderungen an die Griffigkeit gemäß ZTV Asphalt-StB, empfohlen.
  • At present, the characteristic "skid resistance" is to be ensured in the design of con-struction material mixtures for asphalt and concrete road surface courses via a mini-mum level of the "polished stone value" (PSV) of the aggregate 8/10 for the entire ser-vice life of the surface course. Depending on the type of mix and the expected load, the asphalt mix for wearing courses is subject exclusively to requirements for the PSV of the coarse aggregate, whereby the reference aggregate 8/10 represents only a small part of the aggregate mix in the majority of all asphalt mix types used or is not included in the case of a maximum aggregate size of 5.6 or 8 mm. Practice has shown that the exclusive consideration of the PSV criterion represents a high, but in very many cases excessive safety factor. Based on skid resistance predictions with the FAP method on asphalt mixtures of different types and grades and a graded level of the calculated PSV, the following conclusions could be quantitatively proven: o The influence of the calculated PSV on the coefficient of friction FAP of an as-phalt surface can be described as an average of 40 % after 270,000 overruns. As a result, the estimation of the coefficient of friction of an asphalt surface only under consideration of the calculated PSV of the coarse aggregate leads to false estimations and excludes aggregates with sufficient properties from the application. The test results show that a permanently grippy surface can also be produced with aggregate mixtures that would have to be excluded from use ac-cording to the calculated PSV. This is uneconomical and leads to an unneces-sary consumption of natural resources. o The derivation of the coefficient of friction FAP of an asphalt surface by means of a computational PWS value is more accurate than the computational PSV because it considers the fine aggregate grain size. With an average of 55 %, the calculated PWS is more important for the prognosis than the calculated PSV. o In addition, it was possible to show the importance of the mix-specific charac-teristics of maximum aggregate size, void content, and texture on the develop-ment of skid resistance. o The categories presented in the European standard for the FAP method ex-clude 60 % of asphalt wearing courses made of stone mastic asphalt and 35 % of asphalt wearing courses made of asphalt concrete. It would therefore be rec-ommended to increase the range of DIN EN 13108 overall and in the catego-ries. o A transfer of the requirements on the PSV of a grain group could be shown very well for porous asphalts, well for asphalt wearing courses made of stone mastic asphalt and sufficiently accurately for asphalt wearing courses made of asphalt concrete to the FAP value. o Using the two-factor assessment presented, consisting of a minimum level of coefficient of friction and a stress-independent durability factor, a prediction of skid resistance can be made during initial testing. The recommended require-ments are based on the PSV categories of TL Asphalt-StB and have been vali-dated with SKM results from previous projects. For a resource-saving handling of the natural rocks, a quick implementation of the pro-cedure in practice is recommended, taking into account the requirements for skid re-sistance according to ZTV Asphalt-StB.

Download full text files

  • Zu diesem Forschungsprojekt werden nur die Kurzfassung und der Kurzbericht veröffentlicht. Die Langfassung des Schlussberichts kann auf Anfrage an verlag@bast.de zur Verfügung gestellt werden.

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author:Bernd Dudenhöfer, Philipp Rückert
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-30229
DOI:https://doi.org/10.60850/fv-s4
Title Additional (English):Verification of the practical relevance of the test method "Fric-tion after Polishing" (FAP method)
Publisher:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Place of publication:Bergisch Gladbach
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2024/11/07
Date of first publication:2024/11/07
Publishing institution:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Release Date:2024/11/07
Number of pages:15
Comment:
Fachveröffentlichung zu Forschungsprojekt: 06.0117
Überprüfung der Praxisrelevanz des Prüfverfahrens „Friction after Polishing“ (FAP-Verfahren)
Fachbetreuung: Sezgin Köse
Referat: Asphaltbauweisen
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):License LogoBASt / Link zum Urhebergesetz

$Rev: 13581 $