Dünne Deckschichten nach dem Splittmastixasphalt-Prinzip

Die Erhaltung und der Ausbau der vorhandenen Straßennetze weltweit werden in der Zukunft eine immer grössere Rolle spielen.
Allein in der Bundesrepublik Deutschland umfasst dieses Straßennetz 626.820 Kilometer (Quelle: Elsner 2006, Stand 1. Januar 2004).

Hier wie anderenorts fehlen aber häufig die Geldmittel, um die Substanz und Qualität dieses Straßennetzes angemessen zu erhalten. Deshalb ist es besonders wichtig, wirtschaftlich vorteilhafte und gleichzeitig technisch befriedigende Bauweisen zur Straßenerhaltung zu haben und einzusetzen.
In Deutschland sind in den "ZTV BEA-StB" (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen - Asphaltbauweisen) die hierfür geeigneten Bauweisen in Abhängigkeit von dem jeweiligen Zustand der Straßen beschrieben. Ohne auf die darin vorgesehenen Möglichkeiten einzugehen, sei unter Berufung auf vorliegende, umfangreiche Praxiserfahrungen festgestellt, dass dünne Beläge im Heisseinbau unter Berücksichtigung technischer und wirtschaftlicher Aspekte sich hervorragend bewährt haben.

Dabei spielen dünne Deckschichten nach dem Splittmastixasphalt-Prinzip eine besondere Rolle.

Denn mit dieser Bauweise ist es - wie mit keiner anderen vergleichbaren Bauweise - möglich, unterschiedliche Einbaudicken ohne zusätzliche Massnahmen (z.B. zum Profilausgleich) zu überbrücken. Auch kann eine dünne Deckschicht aus Splittmastixasphalt 0/5 mm erforderlichenfalls sehr dünn ausgezogen werden - z.B. beim Anschluß an vorhandene Einbauten wie Kanaldeckel, Einläufe oder Ähnliches.

Die richtige Zusammensetzung für einen Splittmastixasphalt ist - wir generell üblich - im Wege einer Eignungsprüfung zu ermitteln. Als Anhaltspunkt sei eine typische Mischgutzusammensetzung für einen Splittmastixasphalt 0/5 mm angegeben:

Mineralstoffmischung:

• 66,0 M.-% Edelsplitt 2/5 mm
• 11,0 M.-% Brechsand
• 11,0 M.-% Natursand
• 11,7 M.-% Füller < 0,09 mm
• 0,3 M.-% Cellulosefaser

Hier ist es wichtig, darauf hinzuweisen, dass die homogene Einmischung loser Cellulosefasern wegen der geringen Reibungskräfte im Mineralstoffgemisch während des Mischprozesses problematisch ist. Deshalb wird dringend empfohlen, geeignete Granulate aus Cellulosefaser und Bitumen einzusetzen - vorteilhafterweise VIATOP 66 in einer Menge von 0,45 bis 0,5 Gew.-% bzw. VIATOP premium in einer Menge von 0,3 %.

Bindemittelgehalt:

7,2 bis 8,0 Gew.-% Straßenbaubitumen 70/100.

Folgende Eigenschaften dieses Mischgutes, ermittelt an Probekörpern nach Marshall, sollten im Wege der Eignungsprüfung angestrebt werden:

• Hohlraumgehalt (berechnet): 2,5 Vol.-%

• Wasseraufnahme im Vakuum: 2,0 Vol.-%

Der Einsatz der Cellulosefaser als Bindemittelträger ermöglicht es auch und gerade bei diesen dünnen Deckschichten einen möglichst hohen Bindemittelgehalt schadlos unterzubringen.

Damit ergeben sich die gewünscht dicken Mastixfilme um jedes Splittkorn.

Das beeinflusst insbesondere das Haftverhalten zwischen Gestein und Bindemittel/Mastixmörtel vorteilhaft. Ablösungserscheinungen, z.B. durch das Eindringen von Wasser, sind aus der Praxis nicht bekannt geworden. Die bekannt lange Nutzungsdauer dieser Deckschichten ist wesentlich auf die hohen Bindemittelgehalte zurückzuführen.

In Deutschland liegen zahlreiche dieser dünnen Deckschichten aus Splittmastixasphalt - wie eingangs erwähnt unter dem Markennamen MASTIMAC - seit nunmehr 30 Jahren unter Verkehr.

Mit Bedacht ist bei den Eigenschaften sowohl der berechnete Hohlraumgehalt als auch die Wasseraufnahme im Vakuum angegeben. Langjährige Erfahrungen haben gezeigt, dass die in der dafür zuständigen Deutschen Norm DIN 1996 Teil 7 festgelegte Art der Raumdichtbestimmung von Asphalt bei Splittmastixasphalt (ab 2008: TPA-StB basierend auf der DIN EN 12697), d.h. weitgehend einkörnigen Gemischen mit grobporigen Hohlräumen problematisch ist. Da jedoch für die Beurteilung eines Asphaltes dieser Spezies erfahrungsgemäß nur die von der Oberfläche her zugänglichen Hohlräume relevant sind, empfiehlt sich die Prüfung der Wasseraufnahme im Vakuum als - zusätzliches - Beurteilungskriterium.

Die Schwierigkeiten, die sich bei der Raumdichtebestimmung an Probekörpern aus derartigen Materialien ergeben, haben naturgemäß auch Auswirkungen auf die Prüfung von Verdichtungsgraden. Auch hier hat die Erfahrung gezeigt, dass trotz einwandfreier, gleichmässig hergestellter und verdichteter Splittmastixasphalt-Deckschichten große Streuungen bei der Prüfung des Verdichtungsgrades auftraten. Das gilt in besonderem Masse für dünne Deckschichten der hier beschriebenen Art.

Bei Schichtdicken von 1,0 bis maximal 1,5 cm Dicke - und das ist der Regelfall für Splittmastxasphalt-Deckschichten 0/5 mm - erscheint daher eine Verdichtungsgrad-Prüfung der üblichen Art nicht sinnvoll.Der bei diesen Prüfungen erzielte Messwert ist immer eine Zufallsgrösse, die keine Aussage über die beim Einbau tatsächlich erzielte Verdichtung oder auf den Hohlraumgehalt des fertigen Belages - und schon gar nicht über dessen Nutzungsdauer - zulässt.

Die Anforderungen des an eine Fahrbahnbefestigung, die in der nachstehenden Tabelle noch einmal übersichtlich zusammengestellt sind, werden von dünnen Deckschichten aus Splittmastixasphalt optimal erfüllt.

Aus der Sicht des Autofahrers	Aus der Sicht der Umwelt	Aus der Sicht des Baulasträgers
Verkehrssicherheit	Umwelt-verträglichkeit	Wirtschaftlichkeit
Griffigkeit Ebenheit Helligkeit Wasserableitfähigkeit	Lärmabsorption Recyclingfähigkeit	Baukosten Bauzeit Verkehrsgefährdung Unterhaltungskosten Wiederverwendbarkeit Überbaubarkeit

Zur Frage der Wirtschaftlichkeit soll ein Kost-/Nutzen-Vergleich verschiedener Bauweisen zur Straßenerhaltung dargestellt werden:

Maßnahme	Material- und Einbaukosten (Euro/qm)	Nutzungs- dauer (Jahre)	Kosten (Euro/qm und Jahr)
Dünne Asphaltschicht im Kalteinbau (ca. 12 kg/qm)	1,64 bis 1,84	4	0,41 bis 0,46
Dünne Asphaltschicht im Kalteinbau (ca. 18 kg/qm)	2,25 bis 2,76	6	0,37 bis 0,46
Dünne Asphaltschicht im Heißeinbau (35 bis 50 kg/qm)Asphaltbeton	1,84 bis 2,66	8	0,23 bis 0,33
Dünne Asphaltschicht im Heißeinbau (35 bis 50 kg/qm) Splittmastixasphalt	2,25 bis 3,32	12	0,19 bis 0,28