Wirksamkeit der Zugabe von Asphaltgranulat auf die mechanischen Eigenschaften von Asphaltdeckschichten

Die Untersuchungen zur Überprüfung der Wirksamkeit der Zugabe von Asphaltgranulat auf die mechanischen Eigenschaften von Asphaltdeckschichten wurden am Beispiel eines Asphaltbetons 0/11 S unter Verwendung von "weichem" Asphaltgranulat mit einem Erweichungspunkt Ring und Kugel des zurückgewonnenen Bindemittels von ca. 56 °C und einem "harten" Asphaltgranulat mit einem Erweichungspunkt Ring und Kugel am wiedergewonnenen Bindemittel von rund 69 °C vorgenommen. Gegenstand der systematischen Variation waren die Zugabeanteile, die Nachmischzeiten, die Zugabetemperaturen und der Wassergehalt des Asphaltgranulates. Insgesamt wurden 35 Asphaltvarianten hergestellt, die aufgrund sorgfältiger Analysen der Asphaltgranulate und individueller Abstimmungen der Zugabemengen an "frischen" Gesteinskörnungen und der Viskosität des "frischen" Bindemittels praktisch gleiche Zusammensetzungen - überprüft am Extraktionsergebnis des resultierenden Asphaltes - aufwiesen.

An den so hergestellten Asphaltgemischen wurden Verdichtungswiderstände festgestellt und die wichtigen Asphalteigenschaften Verformungsbeständigkeit, Kälteflexibilität sowie Ermüdungsresistenz überprüft. Prüftechnisches Instrumentarium waren Spurbildungsversuche, Druck Schwellversuche, zur Überprüfung der Kälteeigenschaften Zugversuche bei unterschiedlichen Temperaturen und Abkühlversuche sowie Zug Schwellversuche zur Beurteilung der Ermüdungseigenschaften.

Für die Herstellung des Asphaltbetonmischgutes wurden ein Zweiwellen Zwangsmischer im Modellmaßstab 1: 8 und für die Verdichtung des Asphaltes ein Walzsektor Verdichtungsgerät eingesetzt, sodass die Herstellung und die Verdichtung im Felde weitgehend realitätskonform nachgebildet werden konnten.

Die Untersuchungsergebnisse wurden unter Zuhilfenahme varianzanalytischer Verfahren ausgewertet. Zunächst konnte festgestellt werden, dass trotz gleicher Zusammensetzung und Viskosität die resultierenden Asphaltgemische aufgrund unterschiedlicher Herstellungsmodalitäten auch unterschiedliche mechanische Eigenschaften besitzen. Des Weiteren wurde festgestellt, dass sowohl "weiches" als auch "hartes" Asphaltgranulat bei angepasster Herstellungstechnik bis zu Zugabeanteilen von 40 % in Asphaltbetonmischgut eingesetzt werden können, ohne die mechanischen Eigenschaften nachteilig zu beeinflussen. Voraussetzung dafür ist, dass in den Mischanlagen eine ausreichend lange Nachmischzeit vorgesehen wird. Es hat sich gezeigt, dass die Nachmischzeit den dominanten Einfluss auf die Eigenschaften des resultierenden Asphaltes darstellt. Mit längerer Nachmischzeit werden alle mechanischen Eigenschaften günstig beeinflusst. Weiterhin wurde festgestellt, dass sich die verfahrenstechnisch gewählte Zugabetemperatur auf die Verdichtungseigenschaften und die Verformungseigenschaften auswirkt. Eine Warmzugabe verbessert insbesondere bei der Verwendung von "hartem" Asphaltgranulat das Verformungsverhalten. Die Verwertung von "hartem" Asphaltgranulat und die Kaltzugabe begünstigen gleichermaßen die Kälte und Ermüdungseigenschaften. Der Feuchtigkeitsgrad des Asphaltgranulats wirkt sich nicht auf die mechanischen Eigenschaften des resultierenden Asphaltes aus. Wegen des dominanten Einflusses der Nachmischzeit auf die mechanischen Eigenschaften wird empfohlen, diese Größe an großtechnisch hergestelltem Mischgut aus unterschiedlichen Mischanlagen in einem weiteren Forschungsvorhaben zu optimieren.