Walzasphalt: gezielt verdichtet.

Walzasphalte sind Asphalte, die durch Verwendung von Walzen statisch oder dynamisch verdichtet werden.

Je nach Konzeption des Asphaltmischguts und der eingesetzten Verdichtungsarbeit kann der Hohlraumgehalt von Walzasphalten gezielt gesteuert werden.

Während für viele Einsatzfelder dichte Asphaltschichten bevorzugt werden, werden z.B. für lärmreduzierende oder offenporige, drainierende Asphalte hohe Gehalte miteinander verbundener Hohlräume angestrebt.

Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen sind Fahrbahnbefestigungen aus Asphalt in verschiedene Schichten unterteilt:
Asphalttragschicht, -binderschicht und -deckschicht. Jede Schicht hat ihre speziellen Aufgaben und liefert entsprechend ihrer Dicke und Lage ihren Anteil zur Tragfähigkeit der Gesamtkonstruktion.

Asphalttragschicht

Sie ist die unterste Schicht der Fahrbahn und hat mehrere Aufgaben:

  • Im Rahmen der Bauausführung soll sie ihre Unterlage schnell und wirksam gegen Niederschläge abdichten, um deren Tragfähigkeit zu erhalten.
  • Den folgenden Schichten (Binder- und Deckschicht) soll sie eine gleichmäßige, standfeste Unterlage bieten.
  • Während der Nutzungsdauer soll sie im festen Verbund mit Binder- und Deckschicht die Verkehrskräfte abtragen und so auf die Unterlage verteilen, dass die gesamte Straßenbefestigung keinen Schaden nimmt.

Bei ausreichender Schichtdicke gelingt das auch auf wenig tragfähiger Unterlage. Die Schichtdicke ist dabei so zu wählen, dass trotz der unvermeidbaren Unebenheiten und Schwankungen der Tragfähigkeit der Unterlage die geforderte Verdichtung an jeder Stelle erreicht wird.

Asphaltbinderschicht

Bei stärker belasteten Straßen wird zwischen der Asphalttragschicht und der Asphaltdeckschicht eine Asphaltbinderschicht eingebaut, die folgende Aufgaben hat:

  • Sie ist die Verbindung zwischen der weniger belasteten Tragschicht aus grobkörnigem und der hoch belasteten Deckschicht aus feinkörnigem Asphaltmischgut.
  • Sie soll noch vorhandene Unebenheiten der Tragschicht ausgleichen und so die Herstellung der Deckschicht in gleichmäßiger Dicke und mit der erforderlichen Ebenheit ermöglichen.
  • Vor allem aber soll sie die in diesem Bereich der Fahrbahnbefestigung besonders hohen Schubspannungen aus dem Verkehr aufnehmen und Verformungen verhindern.

Dazu müssen Asphaltbinderschichten verformungs- und ermüdungsbeständig zusammengesetzt und ausreichend hoch verdichtet sein. Die Schichtdicken müssen unter Berücksichtigung des Größtkornes an jeder Stelle eine einwandfreie Verdichtung ermöglichen.

Asphaltdeckschicht

Asphaltdeckschichten sind die obersten, besonders stark beanspruchten Schichten der Asphaltbefestigungen. Sie unterliegen den unmittelbaren Einwirkungen von Verkehr, Witterung und von Auftaumitteln. Als „Nutzschicht“ sollen sie dem Verkehr eine dauerhaft verkehrssichere und gut befahrbare bzw. begehbare Oberfläche bieten.

Als „Dichtungsschicht“ sollen sie die unteren Schichten gegen unmittelbare Einwirkungen von Verkehr und Witterung abschirmen.

Durch frostbeständige Mineralstoffe wird die erforderliche Witterungsbeständigkeit erreicht. Die Verschleißfestigkeit, Verformungs- und Ermüdungsbeständigkeit wird durch eine Kombination von standfesten Korngerüsten und ausreichend dicken Bindemittelfilmen erzielt. Die Verkehrssicherheit wird erreicht durch gute, dauerhafte Ebenheit, hohe Griffigkeit (Fein- und Grobrauheit) und ggf. die Verwendung heller Mineralstoffe. Die Umweltfreundlichkeit von Fahrbahnbefestigungen schließlich ergibt sich durch möglichst geräuscharm befahrbare Deckschichten und den Einsatz von gewässerverträglichen und recyclingfähigen Baustoffen bei der Herstellung aller Asphaltschichten.

Asphaltbeton

Asphaltbeton (AC) ist eine mögliche Mischgutart für Deckschichten im Straßenbau und für die meisten Straßenarten geeignet.

Asphaltbeton wird aus Gesteinskörnungen mit abgestufter Sieblinie und Bindemittel hohlraumarm zusammengesetzt, im heißen Zustand mit Fertigern (auf kleinen Flächen auch von Hand) eingebaut und anschließend mit Walzen verdichtet.

Allgemein gilt:

  • Eine stärkere Verkehrsbelastung erfordert gröberes und splittreicheres Mischgut und größere Schichtdicken.

  • Schwächere Verkehrsbelastungen erlauben feinkörnigeres, bitumenreicheres und hohlraumärmeres Mischgut in geringerer Schichtdicke.

  • Bei besonders stark beanspruchten Verkehrsflächen empfiehlt es sich, statt Straßenbaubitumen polymermodifiziertes Bitumen einzusetzen, weil sich so wichtige Eigenschaften wie Verformungsbeständigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Kälteverhalten noch weiter verbessern lassen.

Splittmastixasphalt

Splittmastixasphalt (SMA) besteht im Vergleich zu Asphaltbeton aus einem sehr splittreichen Gesteinskörnungsgemisch mit Ausfallkörnung, viel Bindemittel und stabilisierenden Zusätzen. Der sehr hohe Gehalt grober Gesteinskörnung führt im verdichteten Zustand zu einem in sich abgestützten, fest verspannten Splittgerüst, dessen Dauerhaftigkeit unter Verkehrsbelastung eine hohe Schlag- und Kantenfestigkeit der Mineralstoffe voraussetzt und dessen Hohlräume durch einen bitumenreichen, mastixähnlichen Mörtel weitgehend ausgefüllt sind.

Wegen der Ausfallkörnung kann so viel Mörtel untergebracht werden, dass die Splittkörner dick mit Mörtel umhüllt sind, ohne dass die Verformungsbeständigkeit dadurch gefährdet wird.

Stabilisierende Zusätze (z.B. Faserstoffe) sorgen als Bindemittelträger dafür, das sozusagen „überdosierte“, in dieser Menge aber benötigte Bitumen während Herstellung, Transport und Einbau an den Mineralstoffen festzuhalten und am Ablaufen zu hindern. Deckschichten aus Splittmastixasphalt sind sehr verschleißfest, verformungs- und ermüdungsbeständig.

Offenporiger Asphalt

Offenporiger Asphalt besteht aus einer groben und gegebenenfalls einer feinen Gesteinskörnung, Füller und Polymermodifiziertem Bitumen als Bindemittel sowie weiteren Zusätzen wie Faserstoffen als Bindemittelträger. Das Gesteinskörnungsgemisch ist hohlraumreich zusammengesetzt sodass eine Deckschicht mit einem hohen Anteil an zusammenhängenden Hohlräumen entsteht, in denen die Abrollgeräusche des Verkehrs absorbiert werden.

Offenporige Asphalte werden in erster Linie verwendet, um den Verkehrslärm zu reduzieren. Ein weiterer Vorteil dieser Asphalte ist die verminderte Sprühfahnenbildung bei Regen.