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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Pruefmethoden zur Untersuchung der Verarbeitbarkeit von Gussasphalt

Test methods for determining the workability of mastic asphalt

Gussasphalt hat im Gegensatz zu den anderen Asphaltsorten annaehernd keine Hohlraeume und kann verdichtungsfrei eingebaut werden. Die Gesteine "schwimmen" in dem Mastix (Bitumen und Fueller) und haben nur wenige Beruehrungspunkte miteinander. Aus diesem Grund hat die Gesteinskoernung nur einen geringen Einfluss auf die Standfestigkeit des Gussasphalts. Um eine ausreichende Verformungsstabilitaet zu gewaehrleisten, ist es notwendig, sehr hartes Bitumen zu verwenden. Das harte Bitumen und der hohe Mastixanteil sind Voraussetzung fuer Einbautemperaturen bis zu 250 °C. Hoehere Temperaturen fuehren zu niedrigerer Viskositaet und zu einer sehr hohen Exposition von Daempfen und Aerosolen, die seit einigen Jahren in Verdacht stehen, gesundheitsschaedlich zu sein. Um die optimale Temperatur fuer die optimale Viskositaet festzulegen, wurden zwei Pruefmethoden entwickelt: (a) Bestimmung des Drehmoments (auch als Mischmoment zu bezeichnen) durch die Verwendung eines grossraeumigen Gegenlaufzwangsmischers mit Messsystem; (b) modifizierte Variante des Ausbreitversuchs fuer Frischbeton. Im Rahmen einer Forschungsarbeit wurde die Verarbeitbarkeit mit beiden Versuchen von optimierten (temperaturabgesenkten) Gussasphalt-Mischguetern bestimmt. Sowohl fuer den Drehmomentversuch als auch fuer den Ausbreitmassversuch zeigen die Ergebnisse gleiche Tendenz und Verbesserung der Verarbeitbarkeit je nach Optimierungsart. Es wurde zusaetzlich die Korrelation zwischen beiden Versuchen untersucht. Die Mischmoment- und Ausbreitmassergebnisse weisen einen linearen Zusammenhang auf. Die entwickelten, temperaturabgesenkten Gussasphalte wurden schliesslich in der Mischanlage grosstechnisch umgesetzt und bei verschiedenen Temperaturen in ein Probefeld eingebaut. So wurden die optimalen Einbautemperaturen im Feld ermittelt. Es wurde festgestellt, dass die Ergebnisse aus dem Ausbreitversuch deutlich naeher an den Ergebnissen aus dem Feldversuch sind. Das kann damit erklaert werden, dass der Gussasphalt in der Praxis durch Ausbreiten auf die Oberflaeche verteilt wird. Das Drehmoment spielt nur im Asphaltkocher, in dem das Mischgut geruehrt wird, eine Rolle. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Among the different asphalt mix types, mastic asphalt (MA) holds a special position due to its composition, application and load transfer. Mainly the mastic is responsible for load transfer and usually hard and in some cases polymer-modified binders are employed for MA. To keep the mix pourable, the viscosity of the mastic and mix has to be low enough at the construction site. (Scholz 2011; CEN 2013) Thus, high temperatures of up to 250 °C are necessary for mixing and paving. Higher temperature leads to lower viscosity, but higher temperature means also more exhaust and energy consumption. Two testing methods for the workability of mastic asphalt are developed and applied to determine the optimal temperature for the optimal viscosity: (a) measurement of mixing torque in a conventional lab mixer for asphalt mix production with a capacity of 30 l; (b) modified flow table test (slump test) for mastic asphalt. Different modified mastic asphalt mixes were examined with both testing methods. The results show similar tendency and workability improvement depending on the type of modification. In addition, the correlation between both tests was investigated. The mixing torques and the flow table test results show a linear relationship. The different modified mastic asphalt mixes were finally produced in a convention mixing plant. They were placed on a testing field at different temperatures to examine the optimal laying temperature. It was found that the flow table test results are closer to the field results. This can be explained by the fact that the mastic asphalt is applied in practice by spreading on the surface. The torque only plays a role in the mobile mastic asphalt transporter, where the mix is stirred.

  • Availability:
  • Authors:
    • Dimitrov, M
    • Hofko, B
    • Peternell, B
    • Grothe, H
    • Weiss, F
    • Rechberger, H
    • Spacek, S
  • Publication Date: 2018

Language

  • German
  • English

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 390-7
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01681515
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 21 2018 9:40AM