DE102011051811B4

DE102011051811B4 - Verfahren zum Herstellen einer Asphaltdeckschicht und Asphaltdeckschicht hierfür

Info

Publication number: DE102011051811B4
Application number: DE102011051811.8A
Authority: DE
Inventors: Norwin Richter
Original assignee: BAULABOR FIENSTEDT GmbH
Current assignee: BAULABOR FIENSTEDT GmbH
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: DE102011051811A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Asphaltdeckschicht (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein Asphaltbeton und/oder ein Splittmastixasphalt in einer derart vorgebbaren Schichtdicke (S) auf einen Untergrund aufgebracht wird, dass nach einem Verdichten des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts mit einem Verdichtungsgrad von mindestens 102% Marshalldichte die Schichtdicke (S) der Asphaltdeckschicht (2) zumindest 7 cm, bevorzugt 7 bis 12 cm, beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Asphaltdeckschicht gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Asphaltdeckschicht gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Asphalthaltige Straßenbeläge bestehen im Allgemeinen aus Schotter, Splitt, Sand, Bindemitteln, beispielweise Bitumen oder Pech, und Füllstoffen, wie beispielweise Kalkmehl, Quarzmehl und/oder andere Steinmehle. Die genannten Materialien werden miteinander gemischt und in Form einer fließfähigen Auftragsmasse mithilfe von Fertigem oder von Hand auf den vorbereiteten tragfähigen, gegebenenfalls gewalzten Straßenuntergrund in der gewünschten Schichtdicke aufgebracht, woran sich eine Verdichtung, beispielsweise mittels Walzen, anschließt.
Nach dem im Stand der Technik bekannten Verfahren werden Asphaltbefestigungen aus mehreren Schichten unter Verwendung unterschiedlicher Mischgutsorten hergestellt. Der Einbau des Mischgutes erfolgt dabei in Schichten oder – wenn gleiche Mischgutsorten verarbeitet werden – in Lagen übereinander. Zum Verkleben der Schichten werden Bitumenemulsionen auf die kalte Unterlage aufgespritzt. Asphaltbefestigungen werden auf Straßen sowie für andere Verkehrsflächen angewendet. Die Gesamtstärke des Aufbaus sowie die der einzelnen Schichten richteen sich hauptsächlich nach den auftretenden Belastungen.
Im Allgemeinen bestehen die Asphaltbefestigungen aus Deck-, Binder- und Tragschicht. An die einzelnen Schichten werden unterschiedliche Anforderungen gestellt. Für die Asphaltdeckschicht sind hauptsächlich folgende Anforderungen wesentlich: Aus Gründen der Verkehrssicherheit sind gute Griffigkeit, hohe Ebenheit, Helligkeit und möglichst hohes Reflexionsvermögen wichtig; zur Ermöglichung einer hohen Witterungsbeständigkeit sind Abdichtung, Frost- und Raumbeständigkeit, Haftung des Bindemittels und Oxidationsbeständigkeit erforderlich und zur Sicherung einer ausreichenden Festigkeit müssen Flexibilität, Verschleiß- und Stand- sowie Ermüdungsfestigkeit gegeben sein.
Die Binderschicht hat bei den heutigen Belastungen durch Schwerverkehr die Hauptaufgabe, die Schubspannung schadlos aufzunehmen und abzuleiten. Aus diesem Grund müssen Binderschichten in erster Linie standfest sein.
Die Asphalttragschicht dient der schadlosen Aufnahme und Ableitung der auftretenden Spannungen in die darunter liegenden Bereiche. Sie müssen ebenfalls standfest zusammengesetzt sein.
Binder- und Tragschicht werden durch die Asphaltdeckschicht geschützt und haben somit keinerlei Dichtungsaufgaben.
Die bisher eingebauten Asphaltdeckschichten, Asphaltbeton und Splittmastixasphalt der Korngrößen 0/8 mm und 0/11 mm werden gemäß dem Stand der Technik in 3 cm (0/8) bis 4 cm (0/11) Schichtdicke bei einem Verdichtungsgrad im eingebauten Zustand von 97% Marshalldichte hergestellt.
Nach Untersuchungen von Lenker (Lenker, S., Beanspruchung von bituminösen Straßenbefestigungen durch horizontale und vertikale Verkehrsbelastungen, Heft 25 1976 Mitteilungen des Prüfamtes für Bau von Landverkehrswegen der TU München) treten bei einem Kontaktdruck p_M = 1,02 N/mm², welcher den herkömmlichen, d. h. heute maximal zulässigen, Achslasten von Kraftfahrzeugen entspricht, Scherkräfte in Höhe von maximal 0,28 N/mm² am Radrand auf, welche zu Verformungen in der Asphaltdeckschicht führen.
Aus der DE 43 42 999 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines zweischichtigen Asphaltbelages bekannt. Dabei werden die oberen Schichten der Asphaltbefestigung im Heißeinbau in einem Arbeitsgang eingebaut. Es werden zwei verschiedene Mischgutsorten aus der Asphaltproduktion heiß auf heiß gemeinsam verlegt. Die Schichtstärke der Deckschicht wird vermindert und die der Binderschicht um den Differenzbetrag erhöht.
In der DE 34 42 171 A1 wird ein Verfahren zur Verbesserung des Einbauverhaltens von bituminösem Mischgut nach den technischen Vorschriften und Richtlinien für den Bau bituminöser Fahrbahndecken – TV-bit 3/72 – beschrieben. Der hieraus bestimmte Fülleranteil wird durch einen Mischfüller, bestehend aus Steinmehl und Kieselsäure, gebildet. Der Mischfüller wird aus Steinmehl mit einem Schüttgewicht von 1 kg/dm³ und aus synthetischer Kieselsäure mit einem mittleren Schüttgewicht von 0,2 kg/dm³ quasi homogen aufbereitet und dieser und das Bindemittel werden den bereits erhitzten Zuschlagstoffen zugeführt und mit diesen vermischt.
Aus der DE 23 22 009 A ist ein Verfahren zum Herstellen oder Ausbessern von Verkehrsflächen bekannt. Dabei wird auf einen Unterbau eine Deckschicht aus bituminösem Mischgut mit einem Bindemittel auf Kohlenwasserstoffbasis eingebaut und verdichtet. Nachfolgend wird eine Schlämme aufgetragen. Die Deckschicht besteht aus einem mindestens 70 Gew.-% Splitt in der Mineralmischung enthaltenden bituminösen Mischgut. Die Schlämme besteht aus. einer niedrigviskosen, wasserverträglichen, öl- und kerosinfesten Kunststoffdispersion, Zement, mineralischen Füllstoffen und Wasser. Die auf den Unterbau aufgetragene Deckschicht wird in heißem Zustand bis zu einem Verdichtungsgrad von mindestens 97% verdichtet. Das bituminöse Mischgut ist so zusammengesetzt, dass nach der Verdichtung ein Hohlraumgehalt von 10–25 Vol.-% vorhanden ist. Die Schlämme wird auf die verdichtete Deckschicht aufgetragen und einvibriert.
In der DE 10 2007 056 408 A1 werden ein System und ein Verfahren zum Aufbau einer Fahrbahn beschrieben. Das Fahrbahnaufbausystem umfasst einen unter einem Planum vorgesehenen Aushubbereich mit einem Bodenaustausch und Ver- und Entsorgungsleitungen. In dem Aushubbereich ist ein sich etwa über die Breite des Planums erstreckender, flächiger Bodenaustauschbereich und wenigstens eine Leitungszone vorgesehen ist. Sowohl die wenigstens eine Leitungszone als auch der Bodenaustauschbereich sind mit dem gleichen, in fließfähiger Form einbringbaren, selbstverdichtenden und härtbaren Baustoffgemisch verfüllt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Asphaltdeckschicht und eine verbesserte Asphaltdeckschicht anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens zum Herstellen einer Asphaltdeckschicht wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Hinsichtlich der Asphaltdeckschicht wird die Aufgabe durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Beim Verfahren zum Herstellen einer Asphaltdeckschicht wird erfindungsgemäß ein Asphaltbeton und/oder ein Splittmastixasphalt in einer derart vorgebbaren Schichtdicke auf einen Untergrund aufgebracht, dass nach einem Verdichten des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts mit einem Verdichtungsgrad von mindestens 102% Marshalldichte die Schichtdicke zumindest 7 cm, bevorzugt 7 bis 12 cm, beträgt. Die Hochverdichtung auf mindestens 102% Marshalldichte wird dadurch erreicht, dass das Verhältnis von Schichtdicke der Asphaltdeckschicht zu Größtkorngröße des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts gegenüber dem Stand der Technik signifikant vergrößert wird.
Durch das Übereinanderlegen der nunmehr zwei- bis dreifachen Anzahl an Körnern in der Asphaltdeckschicht übereinander werden wesentlich bessere Bedingungen dafür geschaffen, dass sich bei der Verdichtung des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts durch Kornumlagerung ein dichtes und hohlraumarmes Korngerüst in der Asphaltdeckschicht ausbilden kann.
Gleichzeitig ermöglicht die Erhöhung der Schichtdicke und die daraus resultierende größere Wärmespeicherkapazität und die verlangsamte Auskühlung eine erhebliche Verlängerung der Verdichtungszeit für den Walzvorgang.
Durch die vergrößerte Dichte der Asphaltdeckschicht ist eine erhöhte innere Reibung des aus den Körnern gebildeten Mineralgerüstes innerhalb der Asphaltdeckschicht ermöglicht, wodurch eine Verformungsgefahr durch Umlagerung der Körner und eine daraus resultierende verringerte Scherfestigkeit vermieden ist.
Durch die dichte und wasserundurchlässige Ausbildung der Asphaltdeckschicht wird ein Wassereintritt vermieden, welcher herkömmlicherweise zu Ablösungen des Bindemittels von den Körnern führt und somit eine Schlaglochbildung forciert und eine Luftzirkulation innerhalb der Asphaltdeckschicht ermöglicht, die zur schnelleren Oxidation und Alterung des Bindemittels und zur vorzeitigen thermisch induzierten Rissbildung in der Asphaltdeckschicht führt.
Der Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt weisen bevorzugt eine Korngröße von 0/8 mm oder 0/11 mm auf.
Der unverdichtete Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt weist zweckmäßigerweise einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von 4,0 bis 5,5 Volumenprozent auf.
Der verdichtete Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt weist besonders bevorzugt einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von höchstens 3,5 Volumenprozent auf. Durch diesen hohen Verdichtungsgrad kann die Steifigkeit und die Dauerfestigkeit der Asphaltdeckschicht signifikant erhöht werden. Die Asphaltdeckschicht ist somit dicht und wasserundurchlässig und weist eine verbesserte Verformungsbeständigkeit bei thermischer Belastung auf.
Weiterhin ist durch die dichte Ausbildung der Asphaltdeckschicht vorteilhafterweise die Alterung der Bindemittel durch Oxidation erheblich verzögert und die Lebensdauer der Asphaltdeckschicht ist signifikant vergrößert.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden der Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt in einer stationären Herstellungsanlage oder in einem Remixverfahren mittels einer mobilen Herstellungsanlage vor Ort hergestellt. Dadurch ist eine industrielle und kostenökonomische Massenproduktion in einer stationären Herstellungsanlage ermöglicht oder eine zeitsparende und transportkostenreduzierte Produktion direkt am Verarbeitungsort und unter Verwendung von Teilen einer abgetragenen vorherigen Asphaltdeckschicht ermöglicht.
Das Verdichten des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts erfolgt vorteilhafterweise mit einem wasserfreien Verdichtungsverfahren zumindest bis zu einem Deckenschluss des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts. Durch eine herkömmliche Wasserberieselung eines Verdichtungswerkzeugs wird der Oberflächenbereich des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts stark abgekühlt, wodurch die Verdichtung behindert wird und ein vergrößerter Hohlraumgehalt in der Asphaltdeckschicht resultiert. Weiterhin besteht die Gefahr der Bildung von Walzrissen durch das zu große Temperaturgefälle zwischen dem Oberflächenbereich des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts und einem darunter liegenden mittleren Bereich.
Das Verdichten des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts erfolgt bevorzugt mit einem beheizbaren Verdichtungswerkzeug und/oder einer Brechsand- und/oder Feinsplittvorlage am Verdichtungswerkzeug. Dadurch wird ein Anhaften des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts am Verdichtungswerkzeug sicher vermieden.
Als Bindemittel im Asphaltbeton und/oder im Splittmastixasphalt wird besonders bevorzugt ein Bitumen 70/100 verwendet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigt:
1 schematisch einen Schichtaufbau eines herkömmlichen Straßenbelags,
2 schematisch einen Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Straßenbelags in einer ersten Ausführungsvariante und
3 schematisch einen Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Straßenbelags in einer zweiten Ausführungsvariante.
1 zeigt schematisch einen Schichtaufbau einer herkömmlichen Asphaltbefestigung 1. Asphaltbefestigungen 1 werden aus mehreren Schichten unterschiedlicher und vorgebbarer Stärke und unter Verwendung unterschiedlicher Mischgutsorten hergestellt.
Dabei bestehen die Asphaltbefestigungen 1 vorzugsweise aus einer Asphaltdeckschicht 2, einer Binderschicht 3 und einer Tragschicht 4. An diese einzelnen Schichten werden unterschiedliche Anforderungen gestellt.
Für die Asphaltdeckschicht 2 sind hauptsächlich folgende Anforderungen wesentlich: Aus Gründen der Verkehrssicherheit sind gute Griffigkeit, hohe Ebenheit, Helligkeit und möglichst hohes Reflexionsvermögen wichtig; zur Ermöglichung einer hohen Witterungsbeständigkeit sind Abdichtung, Frost- und Raumbeständigkeit, Haftung des Bindemittels und Oxidationsbeständigkeit erforderlich und zur Sicherung einer ausreichenden Festigkeit müssen Flexibilität, Verschleiß- und Stand- sowie Ermüdungsfestigkeit gegeben sein.
Die Binderschicht 3 hat bei den heutigen Belastungen durch Schwerverkehr die Hauptaufgabe, die Schubspannung schadlos aufzunehmen und abzuleiten. Aus diesem Grund müssen Binderschichten in erster Linie standfest sein.
Die Asphalttragschicht 4 dient der schadlosen Aufnahme und Ableitung der auftretenden Spannungen in die darunter liegenden Bodenbereiche. Sie müssen ebenfalls standfest zusammengesetzt sein.
Binder- und Tragschicht 3, 4 werden durch die Asphaltdeckschicht 2 geschützt und haben somit keinerlei Dichtungsaufgaben.
Herkömmliche Asphaltdeckschichten, wie in 1 dargestellt, werden aus Asphaltbeton und/oder Splittmastixasphalt der Korngrößen 0/8 mm und 0/11 mm in 3 cm (0/8) bis 4 cm (0/11) Schichtdicke bei einem Verdichtungsgrad im eingebauten Zustand von 97% Marshalldichte hergestellt.
2 zeigt schematisch einen Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Straßenbelags in einer ersten Ausführungsvariante.
3 zeigt schematisch einen Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Straßenbelags in einer zweiten Ausführungsvariante.
Eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbare Asphaltdeckschicht 2 wird aus einem Asphaltbeton und/oder einem Splittmastixasphalt, welcher eine Korngröße von 0/8 mm oder 0/11 mm und einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von 4,0 bis 5,5 Volumenprozent aufweist, gebildet. Der Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt wird in einer derart vorgebbaren Schichtdicke S auf einen Untergrund, insbesondere eine Binderschicht 3 aufgebracht, dass nach einem Verdichten des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts mit einem Verdichtungsgrad von mindestens 102% Marshalldichte die Schichtdicke S zumindest 7 cm, bevorzugt 7 bis 12 cm, beträgt.
Dabei weist der zur Asphaltdeckschicht 2 verdichtete Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von höchstens 3,5 Volumenprozent auf.
Diese Hochverdichtung des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts auf mindestens 102% Marshalldichte wird dadurch erreicht, dass das Verhältnis von Schichtdicke S der Asphaltdeckschicht 2 zur Größtkorngröße des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts gegenüber dem Stand der Technik signifikant vergrößert wird.
In der in 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante ist eine Dicke der Binderschicht 3 im Vergleich zum Stand der Technik verringert und die Schichtdicke S der Asphaltdeckschicht 2 ist vergrößert.
In der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsvariante wird die Asphaltdeckschicht 2 direkt auf die Tragschicht 4 aufgetragen, so dass keine Binderschicht 3 vorhanden ist und die Schichtdicke S der Asphaltdeckschicht 2 im Vergleich zum Stand der Technik vergrößert ist.
Durch das durch die vergrößerte Schichtdicke S ermöglichte Übereinanderlegen der nunmehr zwei- bis dreifachen Anzahl an Körnern innerhalb der Asphaltdeckschicht 2 werden wesentlich bessere Bedingungen dafür geschaffen, dass sich bei der Verdichtung des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts durch Kornumlagerung ein dichtes und hohlraumarmes Korngerüst in der Asphaltdeckschicht 2 ausbilden kann. Gleichzeitig ermöglicht die Erhöhung der Schichtdicke S und die daraus resultierende größere Wärmespeicherkapazität und die verlangsamte Auskühlung eine erhebliche Verlängerung der Verdichtungszeit für den Walzvorgang.
Eine Scherfestigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Asphaltdeckschicht 2 bei 60° Celsius beträgt vorteilhafterweise mindestens 0,28 N/mm².
Die Hochverdichtung des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts erfolgt vorteilhafterweise mit einem wasserfreien Verdichtungsverfahren. Ein solches wasserfreies Verdichtungsverfahren wird zumindest bis zu einem sogenannten Deckenschluss des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts angewendet.
Dadurch ist eine herkömmliche Wasserberieselung eines Verdichtungswerkzeugs unnötig, welche einen Oberflächenbereich 5 des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts stark abgekühlt, wodurch die Verdichtung behindert wird und ein vergrößerter Hohlraumgehalt in der Asphaltdeckschicht 2 entsteht. Weiterhin besteht die Gefahr der Bildung von Walzrissen durch das zu große Temperaturgefälle zwischen dem Oberflächenbereich 5 des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts und einem darunter liegenden mittleren Bereich 6.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Verdichten des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts bevorzugt mit einem herkömmlichen, nicht dargestellten beheizbaren Verdichtungswerkzeug.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine Brechsand- und/oder Feinsplittvorlage am Verdichtungswerkzeug erfolgen. Dabei wird bevorzugt eine Brechsand- und/oder Feinsplittvorlage von mindestens 2 kg/m² angewendet.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können beide vorgenannten Ausführungsformen kombiniert werden.
Durch diese Maßnahmen wird ein Anhaften des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts am Verdichtungswerkzeug sicher vermieden.
Die wasserfreie Verdichtung erfolgt beispielsweise durch beheizte Gummirad- und/oder Glattmantelwalzen und/oder Plattenverdichter, welche in statischen und/oder dynamischen Betriebsarten betrieben werden.
Dabei sind Gummiradwalzen vorzugsweise beheizt ausgebildet und werden in statischer oder dynamischer Betriebsart verwendet. Glattmantelwalzen können beheizt werden und in statischer oder dynamischer Betriebsart verwendet werden und bevorzugt mit einer Brechsand- und/oder Feinsplittvorlage betrieben werden. Herkömmliche Plattenverdichter können beheizt und/oder mit einer Brechsand- und/oder Feinsplittvorlage betrieben werden.
Alle vorgenannten Verdichtungswerkzeuge können in unterschiedlichen Kombinationen zur Herstellung einer Asphaltdeckschicht 2 angewendet werden, wobei die Herstellung der Asphaltdeckschicht 2 mehrere Verdichtungsvorgänge mit vorzugsweise verschiedenen Verdichtungswerkzeugen umfasst. Dabei variieren insbesondere die Werkzeuggewichte zwischen den einzelnen Verdichtungsvorgängen.
Als Bindemittel im Asphaltbeton und/oder im Splittmastixasphalt wird besonders bevorzugt ein herkömmlicher Bitumen 70/100 verwendet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform werden der Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt in einer herkömmlichen stationären Herstellungsanlage produziert und anschließend an den Verwendungsort transportiert. Dadurch ist eine industrielle und kostenökonomische Massenproduktion ermöglicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform werden der Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt in einem herkömmlichen Remixverfahren unter Verwendung von Teilen einer abgetragenen vorherigen Asphaltdeckschicht mittels einer mobilen Herstellungsanlage vor Ort hergestellt. Dadurch ist eine zeitsparende und transportkostenreduzierte Herstellung des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts direkt am Verarbeitungsort ermöglicht.

In einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Splittmastixasphalt 0/11 mm mit folgenden Mischguteigenschaften zur Herstellung der Asphaltdeckschicht 2 verwendet:

Bindemittelgehalt	[Masse %]	5,5
Bitumen Penetration	[0,1 mm]	70/100
Füller 0,0–0,063 mm	[Masse %]	10,9
Faserstoff	[Masse %]	0,2
Brechsand 0,063–2,0 mm	[Masse %]	17,9
Splitt > 2 mm	[Masse %]	71,0

Ein solcher Splittmastixasphalt 0/11 mm weist einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von 4,2 Volumenprozent auf. Der Splittmastixasphalt 0/11 mm wird mit einem herkömmlichen Straßenfertiger in einer solchen Schichtdicke S eingebaut, dass nach der Endverdichtung des Splittmastixasphalts 0/11 mm mit dem Verdichtungswerkzeug, beispielsweise einer herkömmlichen Walze, eine Schichtdicke S von 10 cm erreicht ist. Dabei ist das Verhältnis von Schichtdicke S der Asphaltdeckschicht 2 zur Größtkorngröße des Splittmastixasphalt 0/11 mm vorteilhafterweise 9,1 und ein Verdichtungsgrad von mindestens 102% Marshalldichte ist erreicht. Zur Vermeidung von Walzrissen und zur Erzielung eines besseren Verdichtungsgrads im Oberflächenbereich 5 bis zum so genannten Deckenschluss erfolgen zumindest die ersten Walzvorgänge mit beheizten Gummiradwalzen.
Beim statischen oder dynamischen Einsatz von Glattmantelwalzen mit Stahlbandagen ist durch Beheizung oder durch eine herkömmliche Splittvorlage und/oder Brechsandvorlage von mindestens 2 kg/m² der Wassereinsatz zur Vermeidung der Verklebung des heißen Splittmastixasphalts 0/11 mm mit den Walzbandagen vermeidbar.
Der Einsatz von Glattmantelwalzen mit Wasserberieselung darf erst nach Erzielung des Deckenschlusses der Asphaltdeckschicht 2 erfolgen.
Eine derart hergestellte Asphaltdeckschicht 2 weist, Untersuchungen an einem Bohrkern zufolge, einen Verdichtungsgrad von 103% Marshalldichte, einen Hohlraumgehalt von 1,5 Volumenprozent und eine Scherfestigkeit von 0,34 N/mm² auf.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Asphaltbeton 0/11 mm mit folgenden Mischguteigenschaften zur Herstellung der Asphaltdeckschicht 2 verwendet:

Bindemittelgehalt [Masse %] 5,0

Bitumen Penetration [0,1 mm] 70/100

Füller 0,0–0,063 mm [Masse %] 11,2

Brechsand 0,063–2,0 mm [Masse %] 36,8

Splitt > 2 mm [Masse %] 52,0
Ein solcher Asphaltbeton 0/11 mm weist einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von 4,5 Volumenprozent auf. Der Asphaltbeton 0/11 mm wird mit einem herkömmlichen Straßenfertiger mit zwei Vorverdichtungselementen, d. h. einer höherverdichtende Bohle und einem Kantenschuh, in einer solchen Schichtdicke S eingebaut, dass nach der Endverdichtung des Asphaltbetons 0/11 mm mit dem Verdichtungswerkzeug, beispielsweise einer herkömmlichen Walze, eine Schichtdicke S von 8 cm erreicht ist. Dabei ist das Verhältnis von Schichtdicke S der Asphaltdeckschicht 2 zur Größtkorngröße des Splittmastixasphalts 0/11 mm vorteilhafterweise 7,3 und ein Verdichtungsgrad von mindestens 102% Marshalldichte ist erreicht. Zur Vermeidung von Walzrissen durch die Wasserkühlung im Oberflächenbereich 5 und zur Erzielung eines besseren Verdichtungsgrads auch im Oberflächenbereich 5 bis zum so genannten Deckenschluss erfolgen zumindest die ersten Walzvorgänge mit beheizten Gummiradwalzen.
Beim statischen oder dynamischen Einsatz von Glattmantelwalzen mit Stahlbandagen ist durch Beheizung oder durch eine herkömmliche Splittvorlage und/oder Brechsandvorlage von mindestens 2 kg/m² der Wassereinsatz zur Vermeidung der Verklebung des heißen Splittmastixasphalts 0/11 mm mit den Walzbandagen vermeidbar.
Der Einsatz von Glattmantelwalzen mit Wasserberieselung darf erst nach Erzielung des Deckenschlusses der Asphaltdeckschicht 2 erfolgen.
Alternativ oder in Kombination kann als Verdichtungswerkzeug an Stelle der Walze oder zusätzlich zur Walze ein Plattenverdichter eingesetzt werden.
Eine derart hergestellte Asphaltdeckschicht 2 weist, Untersuchungen an einem Bohrkern zufolge, einen Verdichtungsgrad von 102,8% Marshalldichte, einen Hohlraumgehalt von 1,8 Volumenprozent und eine Scherfestigkeit von 0,36 N/mm² auf.
In einem dritten Ausführungsbeispiel wird eine verformte herkömmliche Asphaltbetonschicht mit durchschnittlich 4 cm Einbaustärke und folgender Zusammensetzung:

Bindemittelgehalt [Masse %] 6,4

Bitumen EP RuK [°C] 54,0

Füller 0,0–0,063 mm [Masse %] 12,4

Sand 0,063–2,0 mm [Masse %] 37,0

Splitt > 2 mm [Masse %] 50,6

im herkömmlichen Baustellenmischverfahren erhitzt und aufgenommen. Eine solche herkömmliche Asphaltbetonschicht weist einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von 1,4 Volumenprozent auf. Der aufgenommenen und erhitzten Asphaltbetonschicht wird Ergänzungsmischgut in einer Menge von 100 kg/m² und mit einer Temperatur von 160°C und folgender Zusammensetzung:

Bindemittelgehalt [Masse %] 3,6

Bitumen Penetration [0,1 mm] 70/100

Füller 0,0–0,063 mm [Masse %] 7,6

Brechsand 0,063–2,0 mm [Masse %] 39,0

Splitt > 2 mm [Masse %] 53,4

zugegeben und vermischt und in 8 cm Schichtdicke S eingebaut und auf mindestens 102% Marshalldichte Verdichtungsgrad endverdichtet.
Hierbei erfolgt die Verdichtung mit beheizbaren Gummiradwalzen und wasserfreien Glattmantelwalzen unter Vorlage von mindestens 2 kg/m² Brechsand und/oder Feinsplitt.
Eine derart hergestellte Asphaltdeckschicht 2 weist, Untersuchungen an einem Bohrkern zufolge, einen Verdichtungsgrad von 103,1% Marshalldichte, einen Hohlraumgehalt von 2,5 Volumenprozent und eine Scherfestigkeit von 0,32 N/mm² auf.
Bezugszeichenliste

1: Asphaltbefestigung
2: Asphaltdeckschicht
3: Binderschicht
4: Tragschicht
5: Oberflächenbereich
6: mittlerer Bereich
S: Schichtdicke

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Asphaltdeckschicht (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein Asphaltbeton und/oder ein Splittmastixasphalt in einer derart vorgebbaren Schichtdicke (S) auf einen Untergrund aufgebracht wird, dass nach einem Verdichten des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts mit einem Verdichtungsgrad von mindestens 102% Marshalldichte die Schichtdicke (S) der Asphaltdeckschicht (2) zumindest 7 cm, bevorzugt 7 bis 12 cm, beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt eine Korngröße von 0/8 mm oder 0/11 mm aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der unverdichtete Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von 4,0 bis 5,5 Volumenprozent aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verdichtete Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von höchstens 3,5 Volumenprozent aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt in einer stationären Herstellungsanlage oder in einem Remixverfahren mittels einer mobilen Herstellungsanlage vor Ort hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichten des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts mit einem wasserfreien Verdichtungsverfahren zumindest bis zu einem Deckenschluss des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichten des Asphaltbetons und/oder des Splittmastixasphalts mit einem beheizbaren Verdichtungswerkzeug und/oder einer Brechsand- und/oder Feinsplittvorlage am Verdichtungswerkzeug erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel im Asphaltbeton und/oder im Splittmastixasphalt ein Bitumen 70/100 verwendet wird.
Asphaltdeckschicht (2), hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Asphaltdeckschicht (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der verdichtete Asphaltbeton und/oder der Splittmastixasphalt der Asphaltdeckschicht (2) einen Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper von höchstens 3,5 Volumenprozent aufweist, wobei als Bindemittel im Asphaltbeton und/oder im Splittmastixasphalt ein Bitumen 70/100 verwendbar ist.