Untersuchung zur Wirksamkeit der Ansprühmittel zwischen Asphaltschichten und -lagen zur Erzielung eines anforderungsgerechten Schichtenverbundes

Abstract

Der dauerhafte Verbund einzelner Asphaltschichten ist eine wesentliche Voraussetzung für eine lange Nutzungsdauer von Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt. Zur Herstellung eines ausreichenden Verbundes ist die Verwendung von Ansprühmittel notwendig. Das technische Regelwerk enthält hierfür entsprechende Empfehlungen zur Dosierung der Ansprühmittel je nach Art und Beschaffenheit der Unterlage. Die Festlegungen dazu basieren weitestgehend auf empirischen Erkenntnissen und auf Laboruntersuchungen, die in der Praxis nicht evaluiert worden sind. In der Baupraxis wurde inzwischen festgestellt, dass in einigen Fällen die Anforderungen an den Schichtenverbund trotz Verwendung von ausreichendem Ansprühmittel nicht erreicht werden. Hier sind die Kenntnisse über die Wechselwirkung zwischen dem Ansprühmittel nach Art und Menge einerseits und der Beschaffenheit der Unterlage (gefräst oder nicht gefräst), deren Temperatur, der Art der einzubauenden Schicht und des Wetters andererseits unzureichend. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist eine systematische Untersuchung des Einflusses der Applikation von Ansprühmittel auf die Güte des Schichtenverbundes der so zu verbindenden Asphaltschichten. Dabei soll neben der Art auch die Dicke des Ansprühmittels variiert werden und sowie die Art der Oberflächenvorbereitung. Basierend auf diesen Untersuchungen und den daraus gewonnenen Erkenntnissen sollen allgemeingültige Empfehlungen formuliert werden, die den Einsatz von Ansprühmittel und dessen Einfluss auf den Schichtenverbund charakterisieren. In einem ersten Schritt werden mithilfe einer nationalen und internationalen Literaturstudie die Grundlagen der verschiedenen Bereiche von Ansprühmittel und Schichtenverbund im Straßenbau erläutern. Durch die Darstellung bisheriger Erkenntnisse und Versuche des Einflusses von Ansprühmittel auf den Schichtenverbund wird festgestellt, welche Anforderungen an die Verwendung von Ansprühmittel im Straßenbau bestehen. Neben den Erkenntnissen zum Einfluss des Ansprühmittels wird aufgezeigt, welchen Einfluss der Schichtenverbund auf die Lebensdauer einer Asphaltbefestigung besitzt. Für die Analyse der Anwendung von Ansprühmitteln wurde diese zum einen in einem Laborversuch und zum anderen in Baumaßnahmen in situ untersucht. Für die Laborsimulation wurde von dem Projektpartner (Firma Esha Straße GmbH) eine Ansprühanlage hergestellt, wodurch Probekörper realitätsnah mit dem Ansprühmittel appliziert werden konnten. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass bei einer sorgfältigen Anwendung des Ansprühmittels der Schichtenverbund sehr gut ist. Gleiches haben die Ergebnisse aus den Baumaßnahmen gezeigt. Hierbei konnte außerdem beobachtet werden, dass bei einer falschen Anwendung oder dem Einfluss von Schmutz oder Wasser der Schichtenverbund beschädigt wird. Aus diesem Grund empfiehlt es sich die Unterlage ausreichend zu reinigen und den Einbau nur bei trockenen Bedingungen durchzuführen. Anhand der Erkenntnisse wurden für die verschiedenen Varianten Ansprühmengen empfohlen. Datei-Upload durch TIB

The durable bonding of individual asphalt layers is an essential prerequisite for a long service life of asphalt pavements. The use of spraying agents is necessary to achieve a sufficient bond. The technical rules and regulations contain recommendations on the dosage of the spray agent depending on the type and condition of the base. The specifications are largely based on empirical findings and laboratory tests that have not been evaluated in practice. In the meantime, it has been found in construction practice that in some cases the requirements for the layer bond are not achieved despite the use of sufficient primer. In this case, there is insufficient knowledge about the interaction between the type and quantity of the spraying agent on the one hand and the condition of the base (milled or not milled), its temperature, the type of layer to be paved and the weather on the other hand. In a first step, a national and international literature study will be used to explain the fundamentals of the various areas of spray and layer bonding in road construction. By presenting previous findings and tests of the influence of spray on the layer bonding, the requirements for the use of spray in road construction will be determined. In addition to the findings on the influence of the spray, the influence of the layer bond on the service life of an asphalt pavement will be shown. For the analysis of the application of sprayed-on agents, this was investigated in a laboratory test on the one hand and in construction measures in situ on the other. For the laboratory simulation, the project partner (Esha Straße GmbH) produced a spraying system, which allowed test specimens to be realistically applied with the spraying agent. The results showed that, with careful application of the spray, the bond between the layers is very good. The same was shown by the results from the construction measures. It was also observed that the layer bonding is damaged by incorrect application or the influence of dirt or water. For this reason, it is recommended to clean the base sufficiently and to carry out the paving only under dry conditions. On the basis of the findings, the recommended application rates for the different variants were determined.