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Entwicklung einer Prüfsystematik für Porous Mastic Asphalt (PMA)

Development of a test system for Porous Mastic Asphalt (PMA)

  • Durch die 2005 im deutschen Bundes-Immissionsschutzgesetz [BImSchG] verpflichtend umgesetzte EU-Umgebungslärmrichtlinie kommt lärmmindernden Bauweisen eine zunehmende Bedeutung zu. Der PMA hat solche lärmmindernden Eigenschaften, die über die Beschaffenheit der Oberflächentextur entstehen [BECKENBAUER, 2008]. Er gilt als selbstverdichtend und lässt durch seine überwiegend dichte Struktur neben seinen lärmtechnischen Vorzügen auch eine längere Nutzungsdauer erwarten. Ziel dieses Forschungsvorhabens war die nachhaltige und wirtschaftliche Optimierung der Bauweise PMA anhand der prozesssicheren Ansprache seiner besonderen Materialeigenschaften. Dieses Gesamtziel sollte durch die Entwicklung und/oder Anpassung einer Prüfsystematik erreicht werden, mit der eine zielsichere Mischgutoptimierung erzeugt wird. Die temperaturabhängige Mörtelsteifigkeit wurde hierbei besonders betrachtet, um den Effekt der Mörtelsedimentation und somit die selbstverdichtende Wirkung beim Einbau hinreichend prozesssicher zu erreichen. Durch gezielte Untersuchung der Mörtelkomponente konnte eine Kenngröße der Mörtelsteifigkeit analysiert werden, welche Auskunft über die zu erwartende Sedimentation und die damit verbundene selbstverdichtende Wirkung gibt. Kenngröße hierfür ist die Ausflussmenge nach 20 Sekunden, die im Ausflussviskosimeter bei einer Prüftemperatur von 160 °C und 180 °C zu ermitteln ist. Als bewertungsrelevante Probekörper erwiesen sich Bohrkerne aus Asphaltprobeplatten. Hierzu wurde ein Herstellungsablauf entwickelt, welcher es ermöglicht eine homogene Ausprägung der zwei Phasen des PMA über die gesamte Fläche des Probekörpers zu gewährleisten. Als maßgebendes Prüfverfahren zur Beurteilung des Verformungswiderstandes wurde die dynamische Stempeleindringtiefe an Bohrkernen unter seitlicher Einspannung in einen Edelstahl Zylinder und Prüfung auf der hohlraumreichen Seite herausgearbeitet.
  • The EU Environmental Noise Directive, which was implemented in the German Federal Immission Control Act [BImSchG] in 2005, makes noise-reducing construction increasingly important. The Porous Mastic Asphalt (PMA) has such properties and gets its noise reducing property over the quality of the surface texture [BECKENBAUER, 2008]. It is self-compacting and due to its predominantly dense structure, a longer useful life can be expected in addition to its noise-related advantages. The aim of the project was the sustainable and economic optimization of the PMA construction method based on a reliable determination of the special material properties. This overall objective should be achieved by developing and/or adapting a testing system that ensures purposeful mixture optimization. In order to reliably achieve the effect of mortar sedimentation and thus the associated self-compacting effect during installation, the temperature-dependent mortar stiffness was particularly considered. Through targeted examination of the mortar component, a parameter of the mortar stiffness was analyzed, which provides information on the expected sedimentation and the self-compacting effect. The parameter for this is the outflow rate after 20 seconds, which is to be determined in an outflow viscometer at a test temperature of 160 °C and 180 °C. Drilling cores taken from asphalt test slabs turned out to be suitable specimens for evaluation. For this purpose, a production process was developed, which makes it possible to ensure a homogeneous characteristic of the two phases of the PMA over the entire surface of the specimen. The decisive test method for evaluating the resistance to deformation was found to be the dynamic indentation test on drilling cores with lateral fixing in a stainless steel cylinder and testing on the porous side.

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Metadaten
Author:Martin Radenberg, Sören Holzwarth
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-21444
ISBN:978-3-95606-443-2
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau (130)
Publisher:Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG
Place of publication:Bremen
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2019/03/29
Date of first publication:2019/03/29
Publishing institution:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Contributing corporation:Ruhr-Universität Bochum. Lehrstuhl für Verkehrswegebau
Release Date:2019/03/29
Tag:Absorption; Asphaltstraße (Oberbau); Bewertung; Bitumen; Dauerhaftigkeit; Decke (Straße); Deutschland; Durability; Evaluation (assessment); Flexible pavement; Forschungsbericht; Germany; Oberfläche; Offenporiger Asphalt; Porous asphalt; Research report; Road construction; Straßenbau; Surface; Surfacing
Absorption; Bitumen
Number of pages:67 Seiten
Institutes:Sonstige
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):License LogoBASt

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