Refine
Keywords
- Forschungsbericht (2)
- Recycling (2)
- Asphaltoberbau (1)
- Asphaltstraße (Oberbau) (1)
- Baustoff (1)
- Bewertung (1)
- Bindemittel (1)
- Binder (1)
- Bitumen (1)
- Bituminöses Mischgut (1)
Die Wiederverwendung von Ausbauasphalten im gebundenen Straßenoberbau erfolgt in Deutschland seit etwa vier Jahrzehnten. Die in Zukunft anfallenden Ausbauasphalte werden zunehmend bereits mit Asphaltgranulat hergestellt worden sein, sodass mit zunehmenden Alterungsgraden der Bindemittel zu rechnen ist. Entscheidend ist zukünftig, die qualitative Einbindung der Ausbauasphalte in die Wiederverwendungskonzepte zu verbessern. Hierzu sind insbesondere die Aktivierbarkeit und die Homogenisierbarkeit der Bindemittel im Asphaltgranulat mit dem frischen Bindemittel genauer zu beachten. Ob und wieweit eine solche Homogenisierung bei Zugabe von Rejuvenatoren (Verjüngungsmittel) gegeben ist, oder sich vielleicht noch verbessern lässt, ist zu hinterfragen. Zudem ist grundsätzlich die rheologische Wirkung der Rejuvenatoren in Abhängigkeit vom Alterungsgrad der Bindemittel im Asphaltgranulat von Bedeutung. Im Rahmen des Forschungsprojektes wird eine materialbeschreibende Marktanalyse durchgeführt, mit der die Stoffeigenschaften der angebotenen Rejuvenatoren vergleichend betrachtet werden. Neben der Wirksamkeit wird auch die Dauerhaftigkeit der "Verjüngung" durch simulierte Alterungsprozesse (Laboralterung) ermittelt. Nach der umfassenden Charakterisierung der Art und Dauer der Wirkung der Rejuvenatoren wurde in Abhängigkeit von diesen Ergebnissen eine Auswahl für weitergehende Asphaltuntersuchungen getroffen. Mit drei Produkten erfolgt eine umfassende Untersuchung der Auswirkungen auf die performance-orientierten Asphalteigenschaften. Hierzu wurden Laboruntersuchungen und im Anschluss daran Erprobungen im Rahmen einer Straßenbaumaßnahme durchgeführt, wissenschaftlich begleitet und dokumentiert. Der Einfluss der Rejuvenatoren ist unterschiedlich: Einige Rejuvenatoren wirken tatsächlich rheologisch "verjüngend", andere "fluxend". Die dritte Wirkungsvariante zeigt eine Veränderung des rheologischen Verhältnisses aus elastischen und viskosen Verformungsanteil hin zu noch höheren elastischen Anteilen. Dies ist nach bisherigen Erkenntnissen keine gewünschte Wirkungsweise.
Der Einsatz von aus alten Straßen rückgewonnenem Asphaltgranulat in Asphalttragschichten ist in Deutschland Stand der Technik. Aus zahlreichen Studien ist bekannt, dass die mechanischen Eigenschaften der Asphalttragschicht durch die Verwendung von Asphaltgranulat verändert werden. Zur Quantifizierung und Bewertung dieser Veränderung können Performance-Prüfungen herangezogen werden, bei denen im Labor unter definierten Prüfbedingungen das last-, temperatur- und zeitabhängige Materialverhalten von repräsentativen Probekörpern untersucht wird. So erhaltene Kennwerte der mechanischen Asphalteigenschaften finden zunehmend Eingang in die rechnerische Dimensionierung von Asphaltstraßen, mit deren Hilfe die Lebensdauer der Straßenkonstruktion abgeschätzt wird. Dieses Forschungsprojekt ist der Bestimmung der Einflüsse aus der Mischgutherstellung im Labor auf die resultierenden mechanischen Eigenschaften von mit Asphaltgranulat modifiziertem Asphalttragschicht-Mischgut gewidmet. Unter Variation der Herstellungsmodalitäten wurde untersucht, wie Asphalttragschicht-Mischgut mit Asphaltgranulat im Labor möglichst praxisnah hergestellt und daraus Probekörper gewonnen werden können, die vergleichende mechanische Eigenschaften aufweisen, wie das gleiche unter Praxisbedingungen in situ hergestellte und eingebaute Asphaltmischgut. Im Projektverlauf wurden für 2 Varianten an Asphalttragschicht-Mischgut, nämlich
- Asphaltbeton der Sorte AC 32 T S mit unterschiedlichen Asphaltgranulat-Anteilen bei Warmzugabe (Referenz 50 M.-%) und
- Asphaltbeton der Sorte AC 32 T N mit unterschiedlichen Asphaltgranulat-Anteilen bei Kaltzugabe (Referenz 30 M.-%), die Einflüsse auf die resultierenden Performance-Eigenschaften aus unterschiedlichen Labormischverfahren analysiert, nämlich
- Zweiwellen-Zwangsmischer (ZZM), Schlag-Rührmischer (SRM) und Gegenlauf-Zwangsmischer (GZM),
- unter Variation des Zugabeanteils von Asphaltgranulat von 0 bis 60 M.-% bei der Mischgut-Variante 1 (AC 32 T S) und
- unter Variation des Zugabeverfahrens bei Mischgut-Variante 2 (AC 32 T N), nämlich Warm- und Kaltzugabe.
Die durchgeführten Performance-Prüfungen hinsichtlich Steifigkeit, Widerstand gegen Kälterissbildung, Ermüdungswiderstand und Verformungswiderstand bestätigen
frühere Studien dahingehend, dass das Herstellverfahren im Labor die Performance-Eigenschaften von Asphalt signifikant beeinflusst. Bei Wahl einer ausreichend langen Nachmischzeit von mindestens 180 Sekunden wurde nun der Nachweis erbracht, dass Asphaltmischgut mit Asphaltgranulat im Labor möglichst praxisnah mittels Einsatzes eines Zweiwellen-Zwangsmischers oder alternativ mittels eines Gegenlauf-Zwangsmischers hergestellt werden kann (der Zweiwellen-Zwangsmischer ist gegenüber dem Gegenlauf-Zwangsmischer nach Möglichkeit vorzuziehen). Mit Hilfe der im Projektbericht detailliert beschriebenen Vorgehensweise ist nach dem heutigen Stand des Wissens bestmöglich sichergestellt, dass die im Labor hergestellten Probekörper vergleichbare mechanische Eigenschaften aufweisen, wie das gleiche unter Praxisbedingungen in situ hergestellte und eingebaute Asphaltmischgut.
