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Detailergebnis zu DOK-Nr. 79479

Geometrische und materialtechnologische Variationen zur Optimierung der Dauerhaftigkeit von Offenporigem Asphalt

Autoren	D. Breddemann
Sachgebiete	11.2 Asphaltstraßen 11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer

Bochum: Lehrstuhl für Verkehrswegebau, Ruhr-Universität Bochum, 2023, XVIII, 237 S., zahlr. B, T, Q, Anhang (Schriftenreihe des Lehrstuhls für Verkehrswegebau der Ruhr-Universität Bochum H. 38)

Offenporige Asphalte (PA) können durch ihren hohen Anteil an Hohlräumen, die eine kommunizierende Struktur in der Asphaltdeckschicht bilden, wirksam zur Lärmreduzierung beitragen. Nachteilig ist die offenporige Struktur bezüglich der Nutzungsdauer, denn sobald einzelne Körner aus dem Gefüge herausgebrochen werden, beginnt ein schneller Schädigungsprozess. Das Ziel der Arbeit war daher, durch gezielte materialtechnologische Variation die Dauerhaftigkeit des PA zu verbessern, ohne dabei die akustische Wirksamkeit zu vernachlässigen. Dazu wurden sieben, für den PA zulässige, Bindemittel in unterschiedlichen Alterungsstufen (nach Bitumen- und Asphaltalterung) physikalisch, rheologisch und chemisch analysiert, wobei große Unterschiede im Alterungsverhalten festgestellt wurden. Die Grundkomponenten und die Herstellungsart der Polymermodifizierten Bitumen haben offensichtlich einen deutlichen Einfluss auf die strukturelle Dauerhaftigkeit eines PA. Ein weiteres Augenmerk der Arbeit lag auf der Bestimmung der Hohlraumgehalte, da das genormte Prüfverfahren für hohlraumreiche Asphalte nachweislich den Hohlraumgehalt überschätzt. Dazu erfolgte zum einen, basierend auf einem angepassten Algorithmus, die Modellierung der Asphaltstrukturen zur Abschätzung der Hohlraumstruktur ohne vorherige Probekörperherstellung. Die Ergebnisse zeigten, dass eine zielsichere Vorhersage der Hohlraumgehalte so nicht möglich ist. Zum anderen erfolgten CT- und Schnittbildanalysen an ausgewählten Bohrkernen. Dabei lieferte eine selbstentwickelte Analysemethode der Schnittbilder mit MATLAB-Algorithmen ähnliche Ergebnisse wie die CT-Analyse. Die Hohlraumgehalte der CT- und Schnittbildanalyse konnten die Ergebnisse der Raumdichtebestimmung im Labor allerdings nicht bestätigen, was durchaus auch auf die Labormethode zurückzuführen ist. Im Rahmen der Arbeit konnten Möglichkeiten aufgezeigt werden, die Dauerhaftigkeit eines Offenporigen Asphalts zu verbessern, was im nächsten Schritt durch Praxisanwendungen überprüft werden muss. Des Weiteren wurde die in der Fachwelt strittige Problematik der Bestimmung der Hohlraumgehalte an Laborproben durch Vergleiche mit Schnittbildanalysen und CT-Messungen bestätigt.