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Asphaltoberbau und extreme Temperaturen
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IDN 0
Forschungsstelle Bergische Universität Wuppertal, Lehr- und Forschungsgebiet Straßenentwurf und Straßenbau (Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. J. Beckedahl)
Bearbeiter Beckedahl, H. J.
Schrödter, T.
Koppers, S.
Mansura, D.
Auftraggeber Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, Bonn
Stand Abschluss: Mai 2020

Um negativen Folgen der klimatischen Änderungen entgegenzuwirken, wurden Materialanpassungen hin-sichtlich der thermophysikalischen und lichttechnischen Materialeigenschaften bei der Konzeption und Herstellung klimaoptimierter Asphalte umgesetzt. Eine Optimierung der lichttechnischen Eigenschaften wurde durch die Verwendung heller Gesteinskörnungen (Quarzit) und von synthetischem Bindemittel mit Pigmenten erzielt. Bezüglich der thermophysikalischen Eigenschaften wurden Asphaltmischgüter mit erhöhter (Quarzit, Kalkstein) und verringerter Wärmeleitfähigkeit (EO-Schlacke) für alle Asphaltschichten konzipiert. An Probekörpern der konzipierten Asphaltmischgüter wurden die Strahlungsreflexionsgrade sowie die thermophysikalischen Materialeigenschaften messtechnisch ermittelt. Anschließend fand eine praxisgerechte thermische Beanspruchung im Laboratorium an 24 cm dicken Asphaltaufbauten in einer Versuchsanlage zur Simulation der Globalstrahlung statt. Hierbei wurden Temperaturgradienten durch Messungen in verschiedenen Tiefen ermittelt. Zusätzlich wurde ein vereinfachtes eindimensionales Finite-Elemente-Modell erstellt, an dem Sensitivitätsanalysen zu thermophysikalischen Eigenschaften sowie Vergleiche zu den Laborergebnissen durchgeführt wurden. Erwartungsgemäß erreichten die Varianten mit heller Deckschicht und Gesteinskörnung mit höherer Wärmeleitfähigkeit die geringsten Erwärmungen im Asphaltoberbau. Der Temperaturanstieg in der ATS ist dabei abhängig von den Wärmeleitfähigkeiten der ABS und ATS. Abschließend wurden Asphalt- und Bindemittelprüfungen zur Bestimmung und Beurteilung der Performance der konzipierten Asphalte durchgeführt.

Veröffentlichung Informationen Forschung im Straßen- und Verkehrswesen, Teil: Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Lieferung Nr. 110, 2021 ; Beckedahl, H.; Schrödter, T.; Koppers, S.; Mansura, D.; Reutter, O.: Asphaltoberbau und extreme Temperaturen. Bremen: Fachverlag NW im Carl Schünemann Verlag, 2021, 77 S. (Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Straßenbau H. S 156). - ISBN 978-3-95606-603-0. - Online-Ressource: verfügbar unter: https://bast.opus.hbz.de