Dauerhaftigkeit des Schichtenverbundes

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Beeinflussung der Wirksamkeit und Dauerhaftigkeit des Schichtenverbundes bei Anwendung viskositätsverändernder organischer Zusätze im Asphalt

Die Wirksamkeit des Schichtenverbunds in einer Asphaltbefestigung spielt eine wichtige Rolle. Damit alle Schichten bei der Lastabtragung als Einheit wirken und Relativverschiebungen zwischen den Schichten vermieden werden, wird die Herstellung eines bestmöglichen Schichtenverbundes angestrebt. Die Schichten des Asphaltpaketes werden sowohl in vertikaler Richtung durch Radlasten als auch in horizontaler Richtung durch Brems- und Beschleunigungslasten belastet. Zusätzlich wirken witterungsbedingte Beanspruchungen. Die entstehenden Schubbeanspruchungen an und zwischen den Schichtgrenzflächen müssen durch bautechnische Maßnahmen so aufgenommen werden, dass horizontale Relativverschiebungen der Schichtgrenzflächen weitestgehend ausgeschlossen werden. Hierfür ist ein intakter Schichtenverbund notwendig.

Bei teilweise gestörtem oder fehlendem Schichtenverbund wird die Tragwirkung der gesamten Befestigung verändert, so dass es zu einer Reduktion bzw. zu einem Verlust der Tragfähigkeit, vorzeitiger Materialermüdung, ggf. zum kompletten Lösen des Verbundes mit der Folge der Entstehung von Schäden und zu einer deutlich kürzeren Nutzungsdauer der Gesamtbefestigung kommen kann. Seit geraumer Zeit werden aus der Praxis vermehrt Probleme mit nicht anforderungsgemäßem Schichtenverbund zwischen Schichten von Asphaltbefestigungen gemeldet. Es wird vermutet, dass der herzustellende Schichtenverbund durch viskositätsverändernden Zusätze, welche in den Asphaltschichten aus einbautechnischen Gründen verwendet werden, gestört wird. Dabei stellt sich die Frage, ob sich diese Zusätze während des Transportes und des Einbaus separieren, sich an der Oberfläche und/ oder an der Schichtgrenze anreichern und damit die Adhäsion zwischen Bitumenemulsion, Bindemittel und Gesteinskörnungsoberflächen und den Schichtenverbund stören.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es diese durch den Einsatz von Zusätzen bedingten Störfaktoren, die zu einem Verlust des Schichtenverbundes führen, genauer zu untersuchen und einen Lösungsvorschlag für die Anwendung in der Praxis zu unterbreiten.

Auftraggeber:

AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kooperation:

Institut für Straßenwesen (ISAC)

Technische Universität Dresden (Institut für Stadtbauwesen und Straßenbau)

Jahr der Fertigstellung:

2021

Bearbeiter:

Sabine Faßbender, M. Sc.