Für das Forschungsvorhaben wurden Performance-Kennwerte in den Phasen der Asphaltmischgutkonzeption, Asphaltmischgutproduktion und nach dem Asphalteinbau an 21 Baumaßnahmen für die Asphaltdeck-, -binder- und -tragschicht systematisch erfasst und ausgewertet. Als Performance-Kennwerte dienten die Ergebnisse aus den Prüfungen zur Steifigkeit, zum Widerstand gegen Kälterissbildung, zum Ermüdungs- und Verformungs-widerstand sowie zur Griffigkeitsentwicklung. Die Untersuchungen lieferten wichtige Erkenntnisse und Tendenzen bei einzelnen Performance-Kennwerten, die bereits jetzt für zwei methodische Ansätze zur Festlegung künftiger vertragsrelevanter Anforderungen genutzt werden konnten: Einerseits wurde ein Vorschlag für eine spezifische Kategorisierung von Performance-Kennwerten innerhalb der europäischen Normung aufgezeigt, andererseits konnte mit Hilfe multipler linearer Regressionsanalysen ein möglicher Weg zur Abschätzung von Performance-Kenngrößen der fertigen Schicht aus der Erstprüfung aufgezeigt werden, sodass Anforderungswerte vorab definiert werden können. Zudem zeigte sich, dass, auch wenn im Wesentlichen die Ergebnisse der konventionellen Asphaltkontrollprüfungen die Anforderungen der ZTV Asphalt erfüllen, es nicht sichergestellt ist, dass Nutzungsdauern von mindestens 30 Jahren erreicht werden können. Dies resultiert im Wesentlichen aus den Unterschieden der Performance-Kenngrößen der drei Phasen, vor allem der Ermüdungsversuche. Deshalb wurden für die Modifikation des Sicherheitskonzeptes für die rechnerische Dimensionierung zwei Ansätze vorgestellt. Es erscheint aber zwingend erforderlich, dass durch weitere Untersuchungen die erstellte Datenbank ergänzt wird. Zudem sollten die im Projekt untersuchten Strecken einer weiteren Beobachtung unterzogen werden, um den Prozess der Alterung erfassen zu können. Damit kann auch eine Validierung des Dimensionierungsverfahrens erfolgen.

Die feinen Gesteinskörnungen (Sande) sind der wesentliche Bestandteil des Asphaltmörtels. Zur Optimierung der Eigenschaften des Asphaltmörtels müssen geeignete Sande eingesetzt werden. Aus diesem Grund hat sich dieses Forschungsvorhaben zum Ziel gesetzt, einen Bewertungshintergrund für die praxisgerechte Beurteilung der Wasserempfindlichkeit von Sanden einschließlich ihres Eigenfülleranteils zu schaffen. Auf dieser Grundlage können Anforderungswerte vorgeschlagen werden. In das Untersuchungsprogramm wurden 33 Brechsande einbezogen, die sowohl mineralogisch als auch technologisch auf ihre Wasserempfindlichkeit untersucht wurden. Des Weiteren wurden 36 Strecken in Deutschland und Österreich besichtigt, um die Auswirkungen der Wasserempfindlichkeit der Sande auf die Asphaltdeckschicht in der Praxis näher untersuchen zu können. Aus den 36 besichtigten Strecken wurden anschließend zehn auffällige Strecken ausgewählt, an denen weitergehende Untersuchungen an Ausbauproben durchgeführt wurden. An den 33 ungebrauchten Sanden wurde eine Vielzahl von Untersuchungen durchgeführt. Neben den konventionellen Prüfungen, wie Korngrößenverteilung, Rohdichte für Füller und Sand, Kornform und –oberfläche, auch mineralogische Untersuchungen. Besondere Aufmerksamkeit wurde dabei auf die die Wasserempfindlichkeit ansprechenden Prüfungen, wie das Methylenblau-Wert-Verfahren, das Sandäquivalent und das Schüttel-Abriebverfahren am Sandasphalt-Probekörper gelegt. Die Asphaltdeckschicht der zehn ausgewählten Strecken wurde nach Bohrkernentnahmen näher untersucht. Die Bohrkerne wurden hinsichtlich ihrer äußeren Beschaffenheit beurteilt sowie das gewonnene Asphaltmischgut mittels konventioneller Prüfungen, wie Hohlraumgehalt, Bindemittelgehalt und Korngrößenverteilung näher untersucht. Abschließend erfolgten Untersuchungen an den rückgewonnenen feinen Gesteinskörnungen (Schüttel-Abriebprüfungen sowie mineralogische Untersuchungen). Die Ergebnisse an den ungebrauchten Sande zeigen, dass Sande, die bei der Mineralogie als kritisch bezeichnet wurden, sich auch in den Prüfungen, die die Wasserempfindlichkeit ansprechen, als ungünstig erweisen. So konnte nachgewiesen werden, dass eine Korrelation zwischen dem Methylenblau-Wert des Füllers und den mineralogischen Ergebnissen besteht. Ein Zusammenhang zwischen Schüttel-Abrieb und Mineralogie konnte ebenfalls hergestellt werden. Lediglich das Sandäquivalent stellte sich als nicht zielführend für die Bestimmung der Qualität der Feinanteile heraus. Die Ergebnisse der Schüttel-Abriebprüfungen des Füllers, der Serie E und F zeigen eine große Wertespreizung der 33 untersuchten Sande auf, wodurch eine sehr gute Differenzierung zwischen den einzelnen Sanden möglich ist. Die Schüttel-Abrieb-Ergebnisse des rückgewonnenen Sand- und Fülleranteils aus den Asphalten zeigen deutlich reduzierte Schüttel-Abriebwerte im Vergleich zu den Werten der ungebrauchten Sande. Dies wird auf die Hitzebeanspruchung bei der Asphaltproduktion zurückgeführt, ein zusätzlicher Einfluss des Lösemittels bei der Extraktion ist nicht auszuschließen. Weitergehende Untersuchungen im Rahmen dieses Forschungsprojektes bestätigten den Einfluss der Hitzeeinwirkung. Um die Wasserempfindlichkeit auf längere Sicht untersuchen zu können, wurden aus den 33 untersuchten feinen Gesteinskörnungen 15 ausgewählt, mit denen Asphaltversuche durchgeführt wurden. Dafür wurden Grundrezepturen eines AC 8 D S 25/55-55 A (15 unterschiedliche Varianten) und eines SMA 5 S 25/55-55 A (10 unterschiedliche Varianten) mit einer gleichbleibender groben Gesteinskörnung (Diabas) und Kalksteinmehl als Füller erstellt. Anschließend Labormischungen und Probeplatten hergestellt. Diese 25 Probeplatten wurden auf der B17 zwischen Augsburg und Landsberg am Lech in Bayern im Standstreifen eingebaut und werden in den nächsten Jahren von der BASt beobachtet. Zusätzlich wurde der Ringversuch des FGSV-Projektes „Bestimmung der Wasserempfindlichkeit von feinen Gesteinskörnungen mit dem Schüttel-Abriebverfahren – Durchführung eines Ringversuchs zur Ermittlung der Präzision unter Vergleichsbedingungen für feine Gesteinskörnungen einschließlich Bestimmung eines nationalen Bewertungshintergrundes“ [7] neu ausgewertet und die Unterschiede der Rohdichten analysiert. Zusammenfassend ist festzustellen, dass ein Zusammenhang zwischen den in der Praxis eingebauten Asphaltdeckschichten und den Laborergebnissen zur Wasserempfindlichkeit festgestellt werden konnte. Hierbei zeigte sich, dass mit steigendem Schüttel-Abrieb – und somit ungünstiger Wasserempfindlichkeit – auch die Auffälligkeiten der Asphalte zunahmen. Auf Basis dieser Erkenntnisse lässt sich eine Empfehlung für einen Anforderungswert ableiten. Der in Bayern seit vielen Jahren geltende Anforderungswert erscheint grundsätzlich geeignet. Hier hat die Steine- und Erden-Industrie bewiesen, dass durch Optimierung der Produktion der Anforderungswert zielgerecht eingehalten werden kann. Seit über 10 Jahren wird auf Grundlage der Festlegungen der TL Gestein-StB [2] das Schüttel-Abriebverfahren bundesweit angewendet. Die in den Werken vorliegenden Erfahrungen sollten es unter Beachtung der Präzision des Prüfverfahrens ermöglichen, Sande mit einem Schüttel-Abriebwert der Serie E von max. 35 M.-% für die Asphaltproduktion zielsicher bereitzustellen.