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Lernen von den Straßen - Offenporige Asphalte

  • Seit etwa 20 Jahren gibt es in Deutschland Erfahrungen mit Strecken, die in offenporiger Asphaltbauweise ausgeführt sind. Die Entwicklung des offenporigen Asphalts (OPA) erfolgte in 5 Schritten. In der ersten OPA-Generation der Jahre 1986 bis 1993 fand Bitumen der Sorte 50/70 (B 80) mit einem Anteil von 5,2 bis 5,8 M.-% Verwendung. Das aufgrund der Bitumen-Verhärtung auftretende Problem des Kornausbruchs führte dazu, dass heute ausschließlich höhere Gehalte an modifizierten Bindemitteln zur Herstellung verwendet werden. Durch Optimierung der Sieblinie der Gesteinskörnung wurde der Hohlraumgehalt erhöht und dadurch eine Verbesserung der lärmtechnischen Eigenschaften erreicht. Verbesserungsbedarf besteht nach wie vor hinsichtlich der Dauerhaftigkeit. In Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen hatte die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) Gelegenheit, im Auftrag des niederländischen Instituts für Dienst Weg en Waterbouwkunde (DWW) etwa 200 Bohrkernproben zu studieren, die aus zwölf Streckenabschnitten niederländischer Autobahnen stammten. Die Strecken besaßen ein Alter von 3 bis 16 Jahren. Da in allen untersuchten Streckenabschnitten der OPA auf gleiche Weise konzipiert war, ergab sich die Möglichkeit, die zeitliche Veränderung zu untersuchen. Von der BASt wurde insbesondere das Bitumen und dessen Wechselwirkung mit dem verwendeten Füller und Gestein untersucht. Die rückgewonnenen Bitumen wurden mit Hilfe moderner instrumenteller Methoden untersucht. Zusätzlich wurde der Asphaltenstatus nach Zenke bestimmt, um die Asphaltene in leicht-, mittel- und schwerlösliche Anteile zu differenzieren. Als besonders wertvoll hat sich die mikroskopische Untersuchung von Bohrkernproben in Kombination mit einfachen mikroanalytischen Tests erwiesen. Anhand der Ergebnisse konnte der Schadensmechanismus für den Kornausbruch geklärt werden. Für die Haltbarkeit von OPA ist die Oxidation des Bitumens durch Luftsauerstoff von zentraler Bedeutung. Möglichkeiten zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von offenporigen Asphalten sind deshalb in einer Erhöhung der Oxidationsbeständigkeit der verwendeten Bindemittel zu suchen.
  • Experiences with roads designed as an open porous asphalt layer (OPA) have been collected in Germany over a period of about 20 years. The development of open porous asphalts took place in five steps. The first OPA generation of the years 1986 to 1993 was produced with asphalt mixtures containing 5,2 to 5,8 M.-% of Bitumen 50/70 (B 80). A typical problem of that generation is "ravelling" due to bitumen hardening. As a consequence exclusively higher contents of modified binders are used for the production of open porous asphalt mixtures today. The reduction of noise emission was improved by increasing the void content of the asphalt mixture with the help of an optimized sieve line of the aggregate granulation. But there is still a need for improving the durability of open porous asphalts. On behalf of the Dutch institute for "Dienst Weg en Waterbouwkunde" (DWW) the RWTH Aachen cooperated with the "Bundesanstalt für Straßenwesen" (BASt). The title of this project is "Leren van de Weg". About 200 cores from twelve track sections of Dutch highways were examined within the scope of that project. The highways were between 3 to 16 years old. The open porous asphalts of the track sections were of the same type. This allowed the examination of the asphalt structure during different stages of the ageing process. The BASt studied the chemical composition of the regained bitumens with the help of modern analytical methods. Additionally three asphaltene fractions of graduated solubility were determined (easily soluble, intermediate soluble and asphaltenes of low solubility). The interaction of bitumen with filler and aggregates was examined by using microscopy and simple micro analytical tests. These results allow a better understanding of the physical and chemical mechanisms of the ravelling process. The oxidation of bitumen by atmospheric oxygen is of central importance for the durability of open porous asphalts. Therefore an enhancement of the oxidation resistance of bitumen might be a possibility for improving the durability of open porous asphalts.

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Metadaten
Author:Volker Hirsch, Oliver Ripke
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-423
Document Type:Article
Language:German
Date of Publication (online):2010/08/25
Release Date:2010/08/25
Tag:Alterung (Mater); Bindemittel; Dauerhaftigkeit; Dränasphalt; Entwicklung; Hohlraumgehalt; Kornverteilung; Niederlande; Oxydation; Schall; Verbesserung; Vergrößerung; Versuchsstrecke
Absorption; Ageing; Binder; Development; Experimental road; Improvement; Increase; Netherlands; Optimum; Oxidation; Particle size distribution; Performance; Pervious macadam; Polymer; Porosity; Sound
Source:Straße und Autobahn, Jg. 59, H. 1, S. 12"19
Institutes:Abteilung Straßenbautechnik / Abteilung Straßenbautechnik
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 / 51 Erdarbeiten

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