GRIFFIGKEIT VON FAHRBAHNDECKSCHICHTEN
AUS ASPHALT
(THEORIE, ANFORDERUNGEN UND PROGNOSE)
BERLINER INSTITUT FR BAUSTOFFPRFUNGEN
VSVI BERLIN/BRANDENBURG 07.03.2007VSVI BERLIN/BRANDENBURG 07.03.2007
1Dipl.-Ing. Reinhard Lehn
Was ist Griffigkeit ?
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Definition der Griffigkeit
1. Variante: Die Griffigkeit beschreibt eine Kraftwirkung
a. Die Griffigkeit ist eine landlufige Bezeichnung fr die Haftreibung zwischen einem Reifen oder einem Bremsgummi mit einem Reibpartner (SMOLIK, C.).
b. Die Griffigkeit ist eine deutsche Bezeichnung fr die Traktion von Reifenprofilen (SMOLIK, C.).
2. Variante: Die Griffigkeit beschreibt eine Materialeigenschaft
c. Die Griffigkeit bezeichnet die Wirkung von Textur und stofflicher Beschaffenheit der Fahrbahnoberflche auf den Reibungswiderstanddes Fahrzeugreifens unter festgelegten Bedingungen.
d. Die Griffigkeit ist der Einfluss der stofflichen Beschaffenheit und der geometrischen Formengestalt der Fahrbahnoberflche auf die Greder maximal vom Reifen auf die Strae absttzbaren Antriebs-, Brems-und Seitenkrfte.
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ANFORDERUNGEN AN DIE STRASSENOBERFLCHE
E b e n _____________________
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H e l l
L r m a r m ( p s s s s s s t)
G r i f f i g ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
REGELWERKE
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! +ZTV Asphalt-StB 01 +ZTV Beton-StB 01 +ZTV BEA-StB 98/03
! Merkblatt fr den Bau griffiger Asphaltdeckschichten (M BgA, 2004)
! Merkblatt zur Bewertung der Straengriffigkeit bei Nsse (MB Griff, 2003)
! Merkblatt fr griffigkeitsverbessernde Manahmen an Verkehrsflchen aus Asphalt (2002)
! Technische Prfvorschriften fr Griffigkeitsmessungen im StraenbauTP Griff-StB (SRT) / TP Griff-StB (SCRIM)
! TL Gestein-StB
! DIN EN 1097-8 Prfverfahren fr mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteinskrnungen, Bestimmung des Polierwertes
! DIN EN 13036-1 Oberflcheneigenschaften-Prfverfahren, Messung der Makrotexturtiefe der Deckschicht mit Hilfe einer volumetrischen Flecktechnik
TEXTUR / GRIFFIGKEIT
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Reibungswiderstand auf nasser Fahrbahn (Kraftschlussvermgen) = f ( -- Textur
-- Verschmutzung-- Dicke Wasserfilm-- Reifen -- Geschwindigkeit )
Griffigkeit = Wirkung der Textur auf den Reibungswiderstand
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Wellenspektrum der Fahrbahnoberflche und ihre Auswirkungen
Einflussfaktoren auf die Griffigkeit
Asphaltmischgut
Art und Zusammensetzung des Asphaltmischgutes
Einbau- und nutzungsbedingte Vernderungen der Oberflche der Asphaltdeckschicht (Mrtelanreicherungen, Entmrtelungen, Alterung
usw.)
Verkehrsbelastung
Witterung
Eigenschaften der Mineralstoffe
Polierbarkeit
Feinrauigkeit Grobrauigkeit
Polierwert Mikro-Deval-Koeffizient(TP Min-StB, Teil 5.5.1) (DIN EN 1097-1)
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EINFLUSS DER BAUSTOFFE
GROBE GESTEINSKRNUNGEN- Gesteinsart- Mineralogische Zusammensetzung (Grauwacke/Kalkstein) - Kantigkeit, Polierresistenz, Hrte, Spaltbarkeit, Anordnung der Kristalle
(richtungslos/parallel), Gre der Kristalle - Kryptokristallin (< 0,01 mm)- Mikrokristallin (0,01 0,1 mm) PSV - Makrokristallin > 0,1 mm)
- Korngrssen- Kleines Grtkorn, Griffigkeit
Beispiel: SMA 0/11 S- Hoher Splittgehalt - Hoher Anteil grbste Korngruppe
Verwendung von Gesteinen mit hohem PSV
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EINFLUSS DER BAUSTOFFE
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FEINE GESTEINSKRNUNGEN, D < 2 mm (Sand)- Groer Einfluss auf Mikrotextur (Mrtel)- Einfluss der Kantenschrfe ist strker als bei grober Gesteinskrung - Kantenschrfe hngt ab vom Mineralbestand
- quarzitischer Ursprung: gut - silikatischer Ursprung: gut/ausreichend- carbonatischer Ursprung: ausreichend/mangelhaft
Beispiel: AB- Hoher Sandanteil- Grob- und Mittelsande entscheiden ber Griffigkeit- Feinsande haben weniger Einfluss
EINFLUSS DER BAUSTOFFE
FLLER- Hohe Fllergehalte besonders bei WA
BINDEMITTEL- Zu hohe Bindemittelgehalte- Art und Sorte keine nachweisbaren Einflsse- Bei SV + I Bindemittel mit hoher Viskositt
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AUSWIRKUNGEN AUF DECKSCHICHTARTEN
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ASPHALTBETON- Grobe Gesteinskrnungen und Mrtel in Ausgewogenheit
SPLITTMASTIXASPHALT- Hoher Splittgehalt, deshalb nur Gesteine mit hohem PSV- Sand wenig wirksam
OPA- Hoher Grobsplittanteil, deshalb nur Gesteine mit hohem PSV - Sand hat keinen Einfluss - Wegen Verringerung des Hohlraumgehaltes keine Abstumpfung- Deshalb wiederum verminderte Anfangsgriffigkeit
GUSSASPHALT- Wesentlicher Einfluss durch Abstreusplitt und Walzeneinsatz- Langzeitgriffigkeit auch von PSV abhngig
EINBAU / VERDICHTUNG
ANFANGSGRIFFIGKEIT
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ENTMISCHUNG - Horizontale Entmischungen durch Fertiger (Bohlenverbrei-
terung, Verteilerschnecke, Grobkorn im Kbel)- Vertikale Entmischungen (Mrtelanreicherungen) durch
Walzenart (z.B. Vibration, Vibrationsdauer, Gummiradwalze)
Alle WA ausser OPA mit 1/3er oder 2/5er abstreuen, Abstreumaterial mglichst frh und gleichmssig aufbringen
GA mit bindemittelumhlltem Abstreusplitt 2/5 mm Lrmmindernder GA mit 2/3er oder 2/4er ohne Walzen
GRIFFIGKEITSSCHWANKUNGEN
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ZUSTANDSWERTE ZEB (Planung Erhaltungsmassnahmen))
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1 0,66 0,61 0,56 0,69 0,6 0,51 - -1,5 Zielwert 0,63 0,58 0,53 0,66 0,57 0,48 60 302 0,59 0,54 0,49 0,63 0,54 0,45 - -3 0,52 0,47 0,42 0,57 0,48 0,39 - -
3,5 Warnwert 0,49 0,44 0,39 0,54 0,45 0,36 55 604 0,45 0,4 0,35 0,51 0,42 0,33 - -
4,5 Schwellenwert 0,42 0,37 0,32 0,48 0,39 0,3 50 1205 0,38 0,33 0,28 0,45 0,36 0,27 - -
Zustandswerte Zustandsgrssen
Messerverfahren SRM
Mess- verfahren SRT/AM
ZEB-Werte Messerverfahren SCRIM
Bedeutung SCRIM bei v = SRM bei v =Zu- stands-
wert
SRT (Ein- heiten
AM (s)
40 km/h
60 km/h
80 km/h
40 km/h
60 km/h
80 km/h
ZUSTANDSWERTE ZEB bzw. ZTV Asphalt (blau) (Planung Erhaltungsmassnahmen))
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1 0,66 0,61 0,56 0,69 0,6 0,51 - -1,5 Zielwert 0,63 0,58 0,53 0,66 0,57 0,48 60 302 0,59 0,54 0,49 0,63 0,54 0,45 - -
Abnahme 0,56 0,51 0,46Gewhrleistung 0,52 0,48 0,43
3 0,52 0,47 0,42 0,57 0,48 0,39 - -3,5 Warnwert 0,49 0,44 0,39 0,54 0,45 0,36 55 604 0,45 0,4 0,35 0,51 0,42 0,33 - -
4,5 Schwellenwert 0,42 0,37 0,32 0,48 0,39 0,3 50 1205 0,38 0,33 0,28 0,45 0,36 0,27 - -
Zu- stands-
wert
SRT (Ein- heiten
AM (s)
40 km/h
60 km/h
80 km/h
40 km/h
60 km/h
80 km/h
Bedeutung SCRIM bei v = SRM bei v =
Zustandswerte Zustandsgrssen
Messerverfahren SRM
Mess- verfahren SRT/AM
ZEB-Werte Messerverfahren SCRIM
Alternativ zur Messung mit dem SCRIM / SKM kann fr die Abnahme die Prfung mit der kombinierten Messmethode SRT-Pendel / Ausflussmesser erfolgen.Folgende Richtwerte mssen eingehalten werden:
Ist der SRT-Wert kleiner oder die Ausflusszeit grer als der jeweilige Richtwert, ist eine Messung mit dem SKM notwendig.
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SRT - Wert > 65 (neu > 60)Ausflusszeit < 30 s.
Prfverfahren fr die Griffigkeit von Asphaltdeckschichten in situ
Prfung der Griffigkeit mit dem Messverfahren SCRIM gem TP Griff-StB (SCRIM), neu Seiten-Kraft-Messverfahren (SKM)(Feldversuch)
Prfung der Griffigkeit mit anderen Verfahren#Stuttgarter Reibungsmesser (SRM) mit blockiertem
Schlepprad#Griptester (beide Feldversuche)
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Alternative Prfung der Griffigkeit mit der kombinierten Messmethode SRT-Pendel/Ausflussmesser gem Arbeitsanweisung fr kombinierte Griffigkeits- und Rauheitsmessungen mit dem Pendelgert und dem Ausflussmesser (FGSV) (Labor- und Feldversuch)
20Feldmessung mit SCRIM/SKM (Fahrzeug alt)
21Feldmessung mit SCRIM/SKM (Fahrzeug neu)
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Labor- und Feldversuch mit dem SRT-Pendel
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Prfverfahren fr die Griffigkeit von Asphaltdeckschichten im Labor
Prfung der Griffigkeit mit dem Messverfahren nach WEHNER/SCHULZE (PWS)
Bei dem Messverfahren nach WEHNER/SCHULZE wird die Griffigkeit im aktuellen Zustand und die Entwicklung der Griffigkeit bei simulierter Verkehrsbelastung im Labor gemessen.
Polier-und Griffigkeitsmessgert PGM
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Griffigkeitsprognose mit dem Verfahren nach WEHNER /SCHULZE an Asphaltdeckschichten
Griffigkeit und Griffigkeitsprognose?!Warum beschftigen wir uns damit?
Die Griffigkeit einer Fahrbahnoberflche steht in direkter Beziehung zum Unfallgeschehen. Um die Unfallhufigkeit zu vermindern, muss die Griffigkeit einer Strae diverse Mindestanforderungen erfllen. Mit dem Labor-Verfahren WEHNER/SCHULZE knnen wir direkt bei der Optimierung von griffigen Straen mitwirken.
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Griffigkeitsprognose mit der Prfanlage nach Wehner/Schulze
12Prfanlage nach Wehner/Schulze
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Griffigkeitsprognose mit der Prfanlage nach Wehner/Schulze
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Polierwalzen der Prfanlage nach Wehner/Schulze
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Griffigkeitsprognose mit der Prfanlage nach Wehner/Schulze
14Prfanlage nach Wehner/Schulze
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Griffigkeitsprognose mit der Prfanlage nach Wehner/Schulze
15Prfanlage nach Wehner/Schulze
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Griffigkei
