Ergebnisse einer Bachelor-Arbeit, durchgeführt im Hause ASPHALTA

Ergebnisse einer Bachelor-Arbeit, durchgeführt im Hause ASPHALTA
Vergleichende Untersuchungen zur Bewertung des
Schichtenverbundes von Dünnen Asphaltdeckschichten in
Heißbauweise
Kurzfassung
Mit der Einführung der Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und
Richtlinien für die bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen in Asphaltbauweise - ZTV
BEA-StB 09, ist bei Dünnen Asphaltdeckschichten in Heißbauweise der
Schichtenverbund mit der Unterlage als Qualitätskriterium zur Abnahme
nachzuweisen.
Für Dünne Asphaltdeckschichten in Heißbauweise aus Asphaltbeton (AC),
Splittmastixasphalt (SMA) und Gussasphalt (MA) ist ab einer festgelegten
Mindestdicke der Schichtenverbund über den Scherversuch zu ermitteln, bei Dünnen
Asphaltdeckschichten in Heißbauweise auf Versiegelung (DSH-V) wird die
Abreißfestigkeit als Prüfkriterium herangezogen.
Die Untersuchungen sollten zwei Fragen klären:

Sind die Anforderungen an den Schichtenverbund für DSH und DSH-V
vergleichbar?

Hat der Zeitraum zwischen Probenahme und Prüfung der Schicht einen
Einfluss auf die ermittelte Quantität des Schichtenverbundes?
Die zweite Frage stellt sich deshalb, weil im Unterschied zu den übrigen
Asphaltbauweisen bei der Bauweise DSH-V das Mischgut in die noch nicht
gebrochene Emulsion der Versiegelung eingebaut wird und bis dahin nicht bekannt
war, ob dies einen Einfluss auf die Quantität und die zeitliche Entwicklung des
Schichtenverbundes hat.
Bei den Untersuchungen an Bohrkernen aus realen Straßenbaumaßnahmen wurden
zudem folgende Informationen erwartet:

Vergleich der Bauweisen DSH und DSH-V

Vergleich der Prüfverfahren nach den TP Asphalt Teil 80 (Scherversuch)
und Teil 81 (Abreißversuch)
Die im Rahmen von Kontrollprüfungen entnommenen Bohrkerne wurden unter
Laborbedingungen gelagert und in unterschiedlichen Zeitabständen nach der
Entnahme geprüft. An den Mischgutsorten Splittmastixasphalt SMA 5 S und AC 5 D
bei DSH sowie DSH-V 5 bei DSH-V, wurden jeweils beide Prüfverfahren nach TP
Asphalt angewandt und die Ergebnisse verglichen.
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Vergleichende Untersuchungen zur Bewertung des Schichtenverbundes von Dünnen Asphaltdeckschichten in Heißbauweise
Das Resümee der Arbeit erbrachte zwei wesentliche Erkenntnisse:
1. Die Anforderungen an den Schichtenverbund für DSH-V sind im Vergleich
höher als die Anforderungen an konventionelle Asphaltdeckschichten und
DSH (Abb. 1).
2. Es ist eine klarer Trend erkennbar, dass kurzzeitig nach der Entnahme
geprüfte Kerne, sowohl im Scher- wie auch im Abreißversuch, einen
geringeren Schichtenverbund aufweisen als Bohrkerne aus der gleichen
Baumaßnahme nach einer Lagerzeit von mehreren Tagen im Labor (Abb. 2
bis 4).
Die Bachelor-Thesis im Studiengang Bauwirtschaftsingenieurwesen der Hochschule für
Wirtschaft und Recht Berlin, Fachbereich Berufsakademie, wurde, unter Aufgabenstellung
und Betreuung von Herrn Dipl.-Geol. Bernd Dudenhöfer, durch Herrn Sebastian Kutz
aufgestellt.
Vergleich Scherkraft - Abreißfestigkeit
Abreißfestigkeit [MPa]
2,5
2
R2 = 0,6839
1,5
1
0,5
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Scherkraft [kN]
Abb. 1: Ergebnisse von Untersuchungen zum Schichtenverbund durch Scher- und Abreißversuch
(Mittelwerte aus 4 Bohrkernen einer Entnahmestelle von denen an einem Paar die Scherkräfte und an
einem Paar die Abreißfestigkeit ermittelt wurde).
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Vergleichende Untersuchungen zur Bewertung des Schichtenverbundes von Dünnen Asphaltdeckschichten in Heißbauweise
30
25,7
26,3
Scherkraft [kN]
25
20
16,4
18,5
15,9
15
13,3
12,7
10
5
0
0
5
10
15
20
25
30
35
Prüfzeitraum [Tage]
40
45
Scherkraft [kN]
Abb. 2: Ergebnisse von Untersuchungen zum Schichtenverbund durch Scherversuche an DSH-V 5.
Die Ergebnisse sind Mittelwerte aus Prüfungen an zwei Bohrkernen aus teilweise unterschiedlichen
Baumaßnahmen (s. Abb. 4).
1,8
1,6
1,6
Haftzugfestigkeit [MPa]
1,4
1,2
1
1
0,8
0,8
1
0,9
0,7
0,7
0,6
0,4
0,2
0
0
5
10
15
20
25
Prüfzeitraum [Tage]
30
35
40
45
Haftzugfestigkeit [MPa]
Linear (Haftzugfestigkeit
[MPa])
Abb. 3: Ergebnisse von Untersuchungen zum Schichtenverbund durch Abreißversuche an DSH-V 5.
Die Ergebnisse sind Mittelwerte aus Prüfungen an zwei Bohrkernen aus teilweise unterschiedlichen
Baumaßnahmen (s. Abb. 4).
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Vergleichende Untersuchungen zur Bewertung des Schichtenverbundes von Dünnen Asphaltdeckschichten in Heißbauweise
1,8
1,6
Haftzugfestigkeit [MPa]
1,6
1,4
1,2
1
1
0,7
0,6
1
0,9
0,8
0,8
0,7
0,4
0,2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
Prüfzeitraum [Tage]
40
Projekt A
Projekt B
Projekt C
Projekt D
45
Abb. 4: Ergebnisse von Untersuchungen zum Schichtenverbund durch Abreißversuche an DSH-V 5.
Die Ergebnisse sind Mittelwerte aus Prüfungen an zwei Bohrkernen – Ergebnisse unterschieden nach
Baumaßnahmen.
30
27,94
25
Scherkraft [kN]
20,49
20
15
15,45
10
5
0
0
2
4
6
8
10
Prüfzeitraum [Tage]
12
14
16
Projekt E
Abb. 5: Ergebnisse von Untersuchungen zum Schichtenverbund (Scherversuch) einer DSH-V. Erster
Prüfwert 5 Tage nach der Entnahme, dritter Prüfwert 14 Tage nach Entnahme.
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