Manfred Eilers, Michael Staeck

• Während früher standardmäßig Gussasphalt-Schutzschichten mit einer Temperatur von 240-° C bis 250-° C eingebaut wurden, werden heutzutage Gussasphalt-Schutzschichten immer öfter mit einer Einbautemperatur von ca. 220-° C eingebaut. Neuere Entwicklungen lassen jetzt sogar Einbautemperaturen zwischen 180-° C und 220-° C zu, ohne die Verarbeitbarkeit der Gussasphalte unzulässig einzuschränken. Für eine gute Verklebung der Gussasphalt-Schutzschicht mit der Abdichtung spielen aber eine ausreichende Erwärmung und teilweise Verflüssigung der obersten Schicht des Abdichtungssystems eine entscheidende Rolle. Vor diesem Hintergrund besteht Klärungsbedarf, welche Auswirkungen die Absenkung der Einbautemperatur des Gussasphaltes auf den Haftverbund zwischen der Schutzschicht und der Abdichtung haben kann. Aus diesem Grund wurden im Rahmen des Projektes an ausgesuchten Abdichtungssystemen Untersuchungen über das Haftverhalten bei der Verwendung eines temperaturreduzierten Gussasphaltes durchgeführt. Die Probekörper wurden mit der zurzeit minimalen Einbautemperatur von 180-° C hergestellt. Wenn sich bei dieser Einbautemperatur des Gussasphaltes eine ausreichende Verklebung zeigt, ist der Nachweis der Verträglichkeit der Abdichtung mit Gussasphalten für den gesamten Temperaturbereich von 180-° bis 250-° C erbracht. Bei negativen Ergebnissen soll durch weitere Untersuchungen mit abgestuften Temperaturen der für das jweilige Abdichtungssystem zulässige Temperaturbereich ermittelt werden. Bei der Bauart 1 (Reaktionsharz-Dichtungsschicht) ergaben sich geringere Abreißfestigen, daher ist zurzeit noch keine endgültige Aussage über die mögliche minimale Einbautemperatur möglich. Bei der Bauart 2 (Bitumen-Dichtungsschicht) wurde keine Verringerung der Abreißfestigkeit erkannt. Bei der Bauart 3 (Reaktionsharz/Bitumen-Dichtungsschicht) konnte keine Verschlechterung der Verklebung erkannt werden.
• Previously, mastic asphalt layers were laid at temperatures of 240-°C to 250-°C. Today, protective layers of mastic asphalt are increasingly laid at temperatures of approx. 220-°C. New developments even permit laying temperatures between 180-°C and 220-°C without undue deterioration of the handling characteristics of the mastic asphalts. However, sufficient heating and partial liquidation of the top layer of the sealing system are very important for a good adhesive connection between the protective layer of mastic asphalt and the sealing layer. lt is therefore necessary to investigate the effects of lowering the laying temperature of the mastic asphalt on the adhesive connection between the protective layer and the sealing layer. Tests concerning the adhesive performance of temperature-reduced mastic asphalt were therefore performed with selected sealing systems as part of this project. The production of the sample bodies and the measurements of adhesive tear strength were performed by the "Materialprüfungs- und Vertriebsgesellschaft für Straßenbaustoffe mbH" of the EUROVIA company and the test laboratory of the Federal Highway Research Institute. The production and the application of the temperature reduced asphalt were performed by EUROVIA. The sample bodies were produced at the currently achievable minimum temperature of 180 -°C to keep the test effort and the costs low. If this laying temperature for the mastic asphalt provides sufficient adhesion, the proof of quality for sealing with mastic asphalts applies to the whole temperature range between 180-°C and 250-°C. If the results are negative, further investigations at several temperature levels within the permissible temperature range for the respective sealing system will be performed. Construction Type 1 (reaction resin sealing layer) with temperature-reduced mastic asphalt at a laying temperature of 180-°C showed a lower tear strength than is normally found at laying temperatures of 240-250-°C (>1N/mm2). The mean tear strengths were within a range of 0.56N/mm2 to 0.78N/mm2. These values indicate lower adhesion of the protective layer to the sealing layer when temperature-reduced mastic asphalt is used. This is further confirmed by the fact that nearly 100% of the samples break between the protective layer and the sealing layer. lt is therefore currently not possible to draw conclusions concerning the possible, minimum laying temperature for sealing systems of Construction Type 1. In this context, tests at installation temperatures of 200-°C and 220-°C shall be performed as part of a small project. Tests with a sealing system of Construction Type 2 (bitumen sealing layer) provided mean tear strengths between 1.11N/mm2 und 1.34N/mm2. The tear strengths measured are therefore in the same range than those normally found when laying mastic asphalt at 240-250-°C (> 1.0N/mm2). The use of temperature-reduced mastic asphalt does therefore not lead to a measurable reduction of tear strengths. Nearly 100% of the samples broke within the primer or the gravel-containing mastic asphalt layer or between those two layers. No breakage took place between the gravel-containing mastic asphalt layer and the protective layer. The use of temperature-reduced mastic asphalt for the protection layer of tested sealing systems of Construction Type 2 does not lead to a noticeable reduction of the tear strength. Similar results were found during investigation of sealing systems of Construction Type 3 (reaction resin/bitumen sealing layer). Tear strengths between 0.84N/mm2 und 1.31N/mm were determined for this construction type. These tear strengths are sufficiently high and are in the range of the values normally found and at laying temperature of 240-250-°C (-1.0N/mm2). Apart from a few exceptions, 100% of the samples broke within the bitumen welding strip or between the bitumen welding strip and the reaction resin primer. The use of temperature-reduced mastic asphalts with sealing systems of Construction Type 3 therefore does not lead to a noticeable deterioration in adhesion.