Das Braunschweiger Verfahren zur Alterung von Asphaltmischgut und deren Einfluss auf die Kälte- und Ermüdungseigenschaften

摘要

In diesem Artikel wird ein Laborverfahren zur praxisnahen oxidativen Alterung von Asphaltmischgut vorgestellt: die Braunschweiger Alterung (BSA). Das Verfahren zur BSA wird anschließend herangezogen zur Beurteilung des Einflusses der Alterung auf das Kälte- und Ermüdungsverhalten von Asphalt. Dazu werden Splittmastixasphalte, die mit einem Straßenbaubitumen und alternativ mit 6 unterschiedlichen polymermodifizierten Bindemitteln hergestellt wurden, im frischen und im gealterten Zustand auf ihre Kälte- und Ermüdungseigenschaften im Labor geprüft. Zur Prüfung der Auswirkung der Laboralterung auf die asphaltmechanischen Eigenschaften werden zum einen Zug- und Abkühlversuche zur Beurteilung des Kälteverhaltens durchgeführt, zum anderen einaxiale Zug-Schwell-Versuche bei drei Temperaturen zur Beurteilung des Ermüdungsverhaltens. Die Laboruntersuchungen ergeben, dass sich die Alterung unvorteilhaft auf das Kälteverhalten auswirkt. Dies entspricht der bisherigen Erfahrung aus der Praxis. Der Einfluss auf das Ermüdungsverhalten zeigt eine starke Abhängigkeit von der gewählten Prüftemperatur. Bei Prüftemperaturen kälter als -10 ℃ ist das gealterte Material erwartungsgemäß anfälliger gegen Ermüdung. Im Temperaturbereich über ca. 0 ℃ hingegen zeigen die gealterten Asphalte sogar eine Verbesserung der Ermüdungsresistenz.%A new laboratory method called BSA ageing (Braunschweiger Alterung) is presented for oxidative ageing of asphalt mixtures. The impact of BSA ageing on mix performance, i.e. low temperature cracking behaviour and fatigue behaviour, is investigated by means of Thermal Stress Restrained Specimen Tests (TSRST), Uniaxial Tension Stress Tests (UTST), and Uniaxial Cycling Tension Stress Test (UCTST) at various test temperatures. Different types of stone mastic asphalts (SMA 8 S) are considered using one conventional bitumen and 6 different polymer modified bitumen. The asphalt mixtures are tested before and after BSA ageing. It is found that BSA ageing of SMA increases the temperature of cracking, and hence, results in a negative impact on the low temperature behaviour. The resulting behaviour in fatigue tests differs in function of the test temperature. As regards the low temperature range of below -10 ℃, BSA ageing of SMA results in a significant reduction in fatigue resistance. These findings are in best accordance with laboratory experience and with observations from real pavement performance. In contrast, BSA ageing at temperatures of above ± 0 ℃ results in an improved fatigue resistance, which is explained by the stiffening of the asphalt material.