Entwicklung und Validierung eines Verfahrens zum Einsatz von (Recycling)-Glasfasern in Asphalten unter Berücksichtigung der Zugabe von Recyclingasphalt zur Optimierung der Materialeigenschaften
Projektleiter: Dr.-Ing. Thomas Reußmann
Projektnummer: BMWi / ZIM, KF 2099130 HF 4
Laufzeit: 01. 05. 2015 – 28.02.2018
Aufgabenstellung
Im Rahmen des ZIM Kooperationsprojektes „Entwicklung und Validierung eines Verfahrens zum Einsatz von Recycling-Glasfasern in Asphalten unter Berücksichtigung der Zugabe von Recyclingasphalt zur Optimierung der Materialeigenschaften“ wurde der Einfluss von Glasfasern auf die Materialeigenschaften von Asphaltgemischen untersucht. Zielstellung war die Verbesserung der Materialeigenschaften und Erhöhung der Ermüdungsbeständigkeit von Asphalt, um eine Verlängerung der möglichen Nutzungsdauer im Straßenbau zu erreichen.
Ergebnisse
Die durchgeführten Untersuchungen zeigen einen positiven Einfluss der verwendeten Kurzschnitt-Glasfasern auf das Ermüdungsverhalten, die Steifigkeitsmodul-Temperatur-Funktionen, den Rissfortschritt und das Verformungsverhalten von Asphaltdeck-, Binder und Tragschichten. Im Ergebnis der dargestellten Laborversuche und Tests an Bohrkernen der Versuchsstrecke konnte festgestellt werden, dass durch die Zugabe von Glasfasern verbesserte Materialeigenschaften erreicht werden, die die Nutzungsdauer der jeweiligen Asphaltschichten verlängern. Insbesondere ist festzuhalten, dass durch die Verwendung von recyceltem Asphaltgranulat in Asphalttragschichten eine ungünstige Veränderung der dimensionierungsrelevanten Materialeigenschaften eintreten kann, die durch die Zugabe von Glasfasern mindestens ausgeglichen oder sogar noch maßgeblich verbessert werden kann. D.h. die gesetzmäßig vorgeschriebene Wiederverwendung des Asphaltgranulates kann mit der gleichzeitigen Zugabe von Glasfasern unter gleichbleibenden oder verbesserten Materialeigenschaften realisiert werden.
Anwendung
Die Verbesserung der dimensionierungsrelevanten Eigenschaften durch die Verwendung von Glasfasern führt zu einer Verlängerung der Nutzungsdauer der Befestigung oder bei gleichbleibender Nutzungsdauer zu einer Verringerung der erforderlichen Schichtdicken. Eine zeitnahe Anwendung kann insbesondere auf vielbefahrenen und hoch beanspruchten Logistikflächen erfolgen. Perspektivisch sind auch Anwendungen im Straßenbau möglich. Allerdings bedarf es dazu erst Anpassungen des sehr starren Regelwerkes im Straßenbau, was derzeit keine veränderten Materialrezepturen zulässt.