Unvermeidliche Schwankungen in den Asphalteigenschaften und ihre Auswirkungen auf die Lebensdauerprognose der Strasse / lnevitable fluctuations in material properties of asphalt pavements and the consequences for predicting pavement service life

Asphalt ist nicht gleich Asphalt - selbst wenn das Mischgut genau spezifiziert ist und alle Regeln der Kunst bei der Asphaltproduktion eingehalten wurden. Der Strassenbaustoff Asphalt ist ein Gemisch aus Einzelkomponenten, deren Eigenschaften natuerlichen und produktions- und einbaubedingten Schwankungen unterliegen. In der Baupraxis sind daher Schwankungen in den Eigenschaften des Mischguts und der verdichteten Schicht unvermeidlich. Die resultierenden Eigenschaften des Asphalts bestimmen die Lebensdauer einer Asphaltstrasse. Wenn die Asphalteigenschaften variieren, so wirkt sich dies unmittelbar auf die Lebensdauer aus. Bis zuletzt war die statistische Verteilung der in der Baupraxis auftretenden unvermeidlichen Schwankungen in den Asphalteigenschaften unbekannt. Folglich konnte der daraus resultierende Anteil an Unsicherheit bei Lebensdauerprognosen im Rahmen der rechnerischen Dimensionierung nicht beziffert werden. Am Institut fuer Strassenwesen der Technischen Universitaet Braunschweig (ISBS) wurde nun das moegliche Ausmass der in der Baupraxis vorkommenden unvermeidlichen Schwankungen in den Asphalteigenschaften ermittelt und dessen Auswirkung auf die Lebensdauerprognose beziffert. Dabei wurde festgestellt, dass solche Schwankungen die rechnerische Lebensdauer der Strasse stark beeinflussen koennen. Dies kann fuer den Auftraggeber bei Strassenbauprojekten, in denen die "Richtlinien fuer die rechnerische Dimensionierung von Verkehrswegebefestigungen mit Asphaltdeckschicht" (RDO Asphalt 09; FGSV 2009) zur Anwendung kommen, von entscheidender Bedeutung sein: Es kann der Fall eintreten, dass sich die Asphalteigenschaften von Ausbauproben in der Laborpruefung und in der daraus abgeleiteten Lebensdauerprognose als nachteilig herausstellen und die angestrebte Lebensdauer rechnerisch unterschritten wird. Im Rahmen der Verguetung kann es zu erheblichen Unterschieden kommen in den geltend gemachten Abzuegen, die herkoemmlich gemaess Zusaetzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien fuer den Bau von Verkehrsflaechenbefestigungen aus Asphalt (ZTV Asphalt-StB ) anhand der konventionellen Asphalteigenschaften ermittelt werden und jenen, die aus der prognostizierten Lebensdauer abgeleitet werden. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Asphalt and asphalt are not the same - even if the asphalt mix is well specified and all rules of asphalt production have been observed. Asphalt material used in road pavement construction is a mixture of individual components whose properties are subject to natural and production and installation fluctuations. Therefore, in building practice, variations in the properties of the asphalt mix and of the asphalt pavement layer are inevitable. Asphalt properties determine pavement service life. If asphalt properties vary, this has direct impact on lifetime. Until recently, the statistical distribution of the inevitable fluctuations in the asphalt performance properties occurring in road building practice was unknown. The resulting amount of uncertainty could not be quantified in the context of computational pavement design and of prediction of pavement service life from asphalt performance properties. At ISBS, the Braunschweig Pavement Engineering Centre at Technische Universitaet Braunschweig, the possible extent of the inevitable fluctuations in asphalt performance properties occurring in construction practice has now been identified and its impact on prediction of pavement service life has been quantified. lt was found that such fluctuations can greatly affect the calculated service life. This can be of crucial importance for the client in road construction projects when final payment is based on asphalt performance properties instead of conventional (volumetric) asphalt mix properties, and especially when the German guidelines for computational pavement design become effective (RDO Asphalt 09; FGSV 2009). lt may be the case that the performance properties of asphalt road samples are declared disadvantageously in laboratory testing, and hence, a limited pavement service life is estimated. Consequently, a discount rate may be claimed that is considerably different from any former discount rate based on conventional (volumetric) asphalt mix properties. (A)