Martin Radenberg, Deborah Müller

• Mit den ZTV Asphalt-StB 07/13, TL Asphalt-StB 07/13 und den TL Bitumen-StB 07/13 wurden im Jahr 2013 Änderungen und Ergänzungen des Technischen Regelwerks Asphaltstraßenbaus zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit eingeführt. Die Änderungen und Ergänzungen umfassen unter anderem neue und zusätzliche Prüfmethoden am Straßenbau- und Polymermodifizierten Bindemittel (PmB) zur Beschreibung der rheologischen Eigenschaften. Diese Prüfdaten werden seit 2013 zentral zur Erfahrungssammlung gesammelt. Im Rahmen eines Forschungsprojektes (FE 29.0327/2013/BASt) wurden die Prüfergebnisse der Jahre 2014 und 2015 bereits statistisch ausgewertet. Parallel zur bisherigen Auswertung der Erfahrungssammlung wurden die europäischen Bitumenspezifikationsnormen DIN EN 12591 und DIN EN 14023 überarbeitet, wenn auch nicht veröffentlicht. Der wesentliche Fokus der Datensammlung liegt nun auf zusätzlichen Prüfungen der Bindemittel nach Kurzzeit- und Langzeitalterung. Für diesen neuen Fokus werden auch aus Bohrkernen extrahierte Bindemittel zusätzlich langzeitgealtert. Hintergrund hierfür ist, dass für die Lebensdauer einer Asphaltstraße in der Theorie nicht die Eigenschaften des frischen Bindemittels, sondern dessen Alterungsverhalten als maßgebend angesehen wird. Somit sind die Veränderungen der rheologischen Eigenschaften nach Alterung ein zentraler Aspekt der Datenanalysen in diesem Projekt. Es wurden sowohl die Prüfergebnisse der Jahre 2016 bis 2019 als auch die Datensätze der Datenbank ab 2020 ausgewertet. Die Grundlage zur statistischen Bewertung der Bindemittelprüfergebnisse bildeten Box-Whisker-Plots und die Durchführung einer deskriptiven Statistik, welche in tabellarischer Form dargestellt wurde. Die Analysen fanden einmal für die Jahre 2016 bis 2019 (nach ARS 11/2012) und einmal für die Jahre 2019 bis Anfang 2023 (nach ARS 08/2019) statt. Die Auswertungen der Datensammlung der Jahre 2016 bis 2019 nach ARS 11/2012 konnte die Bewertung der Bindemittelprüfergebnisse des FE 29.0327/2013/BASt größtenteils bestätigen. Für die Auswertung nach ARS 08/2019 wurden zunächst im Dynamischen Scherrheometer (DSR) die Äqui-Schermodultemperaturen bei |G*| von 15 kPa und 50 kPa und die zugehörigen Phasenwinkel sowie die Parameter aus den Versuchen im Biegebalkenrheometer (BBR)T(S=300) und T(m=0,3) jeweils vor und nach Alterung betrachtet. Für die Äqui-Schermodultemperaturen und die zugehörigen Phasenwinkel wurden unter anderem Vergleiche zwischen dem Bitumen-Typisierungs-Schnell-Verfahren (BTSV) und der Methode im Temperatur-Sweep (T-Sweep) durchgeführt. Zudem wurden weitergehende Auswertungen, wie die Berechnung von neuen Messgrößen sowie die Darstellung und Auswertung in Form von Netzdiagrammen vorgenommen, um neue Bewertungsparameter und deren Bewertungspotenzial zu ergründen. Als Fazit konnten mithilfe der DSR-Ergebnisse aus den unterschiedlichen Alterungsstufen Bereiche definiert werden, durch die die einzelnen Bindemittelsorten gut voneinander zu differenzieren sind.
• With the ZTV Asphalt-StB 07/13, TL Asphalt-StB 07/13 and TL Bitumen-StB 07/13, changes and additions to the technical regulations for asphalt roads were introduced in 2013 to improve durability. The amendments and supplements include new and additional test methods for the paving grade bitumens and polymer-modified binders (PmB) to describe their rheological properties. These test data have been collected centrally since 2013 for the purpose of gathering experience. As part of a research project (FE 29.0327/2013/BASt) the test results of 2014 and 2015 have already been statistically evaluated. In parallel to the previous evaluation of the experience collection, the European bitumen specification standards DIN EN 12591 and DIN EN 14023 were revised, although not published. The main focus of the data collection now is on additional testing of binders after short-term and long-term aging. For this new focus, binders extracted from cores were also additionally long-term aged. The background to this is that, in theory, it is not the properties of the fresh binder but its aging behavior that is considered decisive for the service life of an asphalt road. Thus, the changes in rheological properties after aging are a central aspect of the data analyses in this project. Both the test results from 2016 to 2019 and the data sets in the database from 2020 onwards were evaluated. Box-whisker plots and the performance of descriptive statistics, which were presented in tabular form, formed the basis for statistical evaluation of the binder test results. The analyses took place once for the years 2016 to 2019 (according to ARS 11/2012) and once for the years 2019 to early 2023 (according to ARS 08/2019). The evaluations of the data collection of the years 2016 to 2019 according to ARS 11/2012 could largely confirm those following FE 29.0327/2013/BASt. For the evaluation according to ARS 08/2019, first the equi-modulus temperatures at |G*| of 15 kPa and 50 kPa and the corresponding phase angles were considered in the Dynamic Shear Rheometer (DSR), as well as the parameters from the tests in the Bending Beam Rheometer (BBR)T(S=300) and T(m=0.3) before and after aging, respectively. For the equi-modulus temperatures and the corresponding phase angles, among others, comparisons were made between the Binder Fast Characterization Test (BTSV) and the method in the T-sweep. In addition, further evaluations, such as the calculation of new measured variables and the presentation and evaluation in the form of spider charts, were carried out in order to fathom new evaluation parameters and their evaluation potential. As a conclusion, with the help of the DSR results from the different aging stages, areas could be defined by which the individual binder grades can be well differentiated from each other.