Untersuchungen zur Wasserempfindlichkeit von Füller

Dipl.-Ing. Peter H. Steinmetz u. Dipl.-Ing. Michael Baustmann, Dipl.-Ing. Steinmetz
Baustoffprüfung GmbH & Co. KG, Aschaffenburg

Für Gesteinsmehle, die als Füller in Heißasphaltgemischen verwendet werden sollen, ist nach TL-Min zum Nachweis der Eignung eine geringe Wasserempfindlichkeit mit den Verfahren der TP Min-StB Teil 4.6.3.2 (Stufe I, II oder III) nachzuweisen. Hierbei gilt bei den Stufen II und III als Kriterium die Quellung von Marshall-Probekörpern aus Standardmischgut (Asphaltbeton 0/8), das im Mineralstoffanteil < 0,09 mm 10 M.% des zu prüfenden Füllers enthält. Nach TL Min-StB, Abschnitt A-3.3.5 ist ein Wert für die Quellung von maximal 1 Vol.% einzuhalten.

In Bayern ist entsprechend einer Bekanntmachung der Obersten Baubehörde (Nr. IID9-43432-004/92) vom 26.06.1996 anstelle des o. g. Verfahrens bei der Güteüberwachung von Fremdfüller der Schüttelabrieb an Sandasphaltprobekörpern zu prüfen. Der Abrieb nach Beanspruchung in einem speziellen Schüttelgerät darf nach der o. g. Bekanntmachung für Fremdfüller 45 M.% nicht übersteigen. Das Prüfverfahren wurde um 1960 vom Institut für bituminöse Baustoffe der TU München (Schulze/Breuer) entwickelt. Im Labor wird nach einer Arbeitsanleitung vom Mai 1994 gearbeitet.

Als “bayerische” Prüfstelle haben wir das Verfahren mehrfach ausgeführt und stellen nachfolgend den Prüfablauf vor:

Herzustellen ist ein Sandasphaltmischgut 0/0,4 mit festgelegter Zusammensetzung: Im Fein- und Mittelsand wird ein besonderer Quarzsand, im Anteil < 0,09 mm der zu untersuchende Füller eingesetzt. Der Bindemittelanteil von 4,8 M.% besteht aus einem von der TU München zu beziehenden B 80. Die Mischgutherstellung und die zu verwendenden Geräte sind genau festgelegt (siehe Bild 1). Je Probekörper sind 40 g Mischgut notwendig. Die zylindrischen Probekörper (Abmessungen d = 30 mm, h = 25 - 30 mm) werden in Stahlformen unter statischer Belastung durch einen Stempel bis zum Erreichen eines Enddruckes hergestellt. An den maßgebenden Probekörpern werden vor der Schüttelbeanspruchung die Raumdichte, die Wasseraufnahme und die Quellung bestimmt. Je nach Wasserempfindlichkeit werden die zylindrischen Probekörper durch die Schüttelbeanspruchung mehr oder weniger stark abgerieben. Im Extremfall entstehen kugelförmige Körper mit wesentlich kleinerem Volumen als zuvor (siehe Bild 2).

Bild 1

Bild 2

Nach unserer Ansicht sind bei dem Verfahren einige Punkte diskussionswürdig:

  • der willkürlich festgelegte Verdichtungszustand bzw. Hohlraumgehalt der Probekörper
  • das unterschiedliche zur Verfügung stehende Bindemittelvolumen, da die Zugabe gewichtsmäßig erfolgt. Die Mineralstoffrohdichten bleiben unberücksichtigt.
  • die erreichte Quellung der Probekörper bleibt ohne Bewertung.
  • das verwendete Bindemittel (B 80) hat bei hochbelasteten Straßen keine Bedeutung. Das Verhalten der Mischung bei Verwendung eines Bitumens 50/70 oder PmB bleibt ungeklärt.

Eine Korrektur in einigen der genannten Punkte könnte zur besseren Vergleichbarkeit von Ergebnissen beitragen. Grundsätzlich erscheint uns das Verfahren jedoch sehr wohl geeignet, die Wasserempfindlichkeit von Gesteinsmehlen zu beurteilen.

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