Asphalt
Der Begriff Asphalt bezeichnet sowohl einen natürlichen als auch ein künstlich hergestellten Stoff.
| Inhaltsverzeichnis |
Natürlicher Asphalt
Der natürliche Asphalt (auch Erdpech genannt) entsteht aus Erdöl durch Sauerstoffaufnahme, wobei die leicht flüchtigen Bestandteile verdunsten.
Asphalt wurde bereits vor rund 5000 Jahren von Babyloniern und Sumerern zur Abdichtung von Bauwerken verwendet.
Die Ägypter benutzten ihn zur Mumifizierung.
Große Naturasphaltvorkommen gibt es in Venezuela (Lago de Guanoco), Travers (Schweiz), Trinidad (40%ig, Asphaltsee) und im Elsass. Natürliche Asphalte findet auch z.B. in Kuba, Kalifornien, Colorado, Argentinien, Syrien, auf der Insel Trinidad, am Toten Meer, Alberta, Kanada (Ölsande); eine deutsche Lagerstätte ist in Vorwohle bei Hannover. Derzeit befindet sich im niedersächsischen Holzen der einzige Naturasphalt-Untertagebau in Deutschland.
Die häufigste Verwendung von Asphalt ist der Straßenbelag.
In Deutschland wurde 1838 erstmals eine Straße asphaltiert (Hamburg, Jungfernstieg).
1851 wurde ein 78 Meter langes Stück der Fernstraße von Travers nach Paris asphaltiert. 20 Jahre später war Paris fast vollständig asphaltiert, wenig später auch andere europäische Großstädte.
Bei einer speziellen Technik der Radierung, Aquatinta genannt, wird Asphaltstaub verwendet.
Künstlicher Asphalt
Heutzutage wird als Straßenbelag fast ausschließlich künstlicher Asphalt verwendet, der aus Bitumen - ein Produkt, das bei der Erdölverarbeitung entsteht - und Gesteinskörnungen hergestellt wird.
Arten von in Deutschland verwendeten Asphalt
Je nach Verwendung und daraus resultierenden Ansprüchen gibt es verschiedene Sorten von Asphalt.
Asphaltbinder
Als Asphaltbinder bezeichnet man den Asphalt, der in der sogenannten Binderschicht verwendet wird. Seine Funktion ist es, die durch den Verkehr hervorgerufenen Kräfte in die unteren Schichten der Straße zu übertragen. Es gibt vier Sorten von Asphaltbindern, an die unterschiedliche Anforderungen gestellt werden. Im Asphaltbinder dürfen nur Edelsplitte, Edelbrechsande und Gesteinsmehl verwendet werden. In den Sorten 0/16 und 0/11 zudem auch Natursand.
| Bindertyp | 0/22S | 0/16S | 0/16 | 0/11 |
| Korngröße in mm | 0-22 | 0-16 | 0-16 | 0-11 |
| Anteil kleiner 0,09 mm in % | 4-8 | 4-8 | 3-9 | 3-9 |
| Anteil größer 2 mm in % | 70-80 | 70-75 | 60-75 | 50-70 |
| Anteil größer 8 mm in % | 0 | 0 | 0 | >20 |
| Anteil größer 11,2 mm in % | 0 | >25 | >20 | >10 |
| Anteil größer 16 mm in % | >25 | >10 | >10 | 0 |
| Anteil größer22,4 mm in % | <10 | 0 | 0 | 0 |
| Verhältnis Brechsand:Natursand | 1:0 | 1:0 | >1:1 | >1:1 |
| Bitumensorte | (50/70) 30/45 PmB 45 | (50/70) 30/45 PmB 45 | 50/70 70/100 (30/45) | 50/70 70/100 |
| Einbaudicke in cm | 7,0-10,0 | 5,0-8,5 | 4,0 - 8,5 | 0,0 - 3,0 |
| Einbaugewicht in kg/m² | 170 - 250 | 125 - 210 | 95 - 210 | >96 |
Asphaltbeton
Als Asphaltbeton bezeichnet man den Asphalt, der in der sogenannten Deckschicht, auch Verschleißschicht genannt, verwendet wird. Diese Schicht ist speziell für die Abnutzung durch den täglichen Verkehr vorgesehen und sollte in regelmäßigen Abständen im Rahmen eines sogenannten Deckenbauprogrammes erneuert werden um die Straße zu erhalten. Auch hier werden verschiedene Sorten unterschieden.
Heißeinbau
Der Asphalt hat beim Einbau eine Temperatur zwischen 130 und 170 C°. Die exakte Temperatur ist abhängig vom verwendeten Bitumen.
| Asphaltbetontyp | 0/16S | 011/S | 0/11 | 0/8 | 0/5 |
| Korngröße in mm | 0-16 | 0-11 | 0-11 | 0-8 | 0/5 |
| Anteil kleiner 0,09 mm in % | 6-10 | 6-10 | 7-13 | 7-13 | 8-15 |
| Anteil größer 2 mm in % | 55-65 | 50-60 | 40-60 | 35-60 | 30-50 |
| Anteil größer 5 mm in % | 0 | 0 | 0 | >15 | <10 |
| Anteil größer 8 mm in % | 25-40 | 15-30 | >15 | <10 | 0 |
| Anteil größer 11,2 mm in % | >15 | <10 | <10 | 0 | 0 |
| Anteil größer 16 mm in % | <10 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Verhältnis Brechsand:Natursand | >1:1 | >1:1 | >1:1 | >1:1 | 0 |
| Bitumensorte | 50/70 (70/100) | 50/70 (70/100) | 70/100 (50/70) | 70/100 (50/70) | 70/100 (160/220) |
| Hohlraum am Marshall-Probekörper in % Bauklasse II und III | 3,0-5,0 | 3,0-5,0 | - | - | - |
| Hohlraum am Marshall-Probekörper in % Bauklasse III und IV | - | - | 2,0-4,0 | 2,0-4,0 | - |
| Hohlraum am Marshall-Probekörper in % Bauklasse V und VI | - | - | 1,0-3,0 | 1,0-3,0 | 1,0-3,0 |
| Einbaudicke in cm | 5,0-6,0 | 4,0-5,0 | 3,5 - 4,5 | 3,0 - 4,0 | 2,0 - 3,0 |
| Einbaugewicht in kg/m² | 120 - 150 | 95 - 125 | 85 - 115 | 75-100 | 45-75 |
Warmeinbau
Der Asphalt hat beim Einbau eine Temperatur zwischen 60 und 130 C°. Aufgrund der niedrigen Temperatur werden als Bindemittel nur Fluxbitumen verwendet.
| Asphaltbetontyp | 0/11 | 0/8 | 0/5 |
| Korngröße in mm | 0-11 | 0-8 | 0/5 |
| Anteil kleiner 0,09 mm in % | 4-10 | 5-10 | 6-11 |
| Anteil größer 2 mm in % | 45-70 | 40-65 | 30-55 |
| Anteil größer 5 mm in % | 0 | >15 | <10 |
| Anteil größer 8 mm in % | >10 | <10 | 0 |
| Anteil größer 11,2 mm in % | <10 | 0 | 0 |
| Natursandanteil | <15 | <15 | <15 |
| Bitumensorte | FB500 | FB500 | FB500 |
| Einbaugewicht in kg/m² | 45 - 55 | 35-45 | 25-35 |
Splittmastixasphalt
Der Splittmastixasphalt ist eine spezielle Sorte des Asphaltbetons mit einem höheren Bitumen- und Splittgehalt. Dadurch soll die Haltbarkeit erhöht werden. Zusätzlich müssen allerdings noch Zusätze beigemischt werden um die Stabilität zu erhöhen. Der Anteil dieser Zusätze, i.d.R. Zellulosefasern, beträgt bei allen Sorten zwischen 0,3 und 1,5 % der Gesamtmasse. Neben der Verwendung wie Asphaltbeton, wird dieser Asphalt auch für den Ausgleich von unebenen Flächen verwendet.
| Splittmastixasphalttyp | 0/11S | 0/8S | 0/8 | 0/5 |
| Korngröße in mm | 0-11 | 0-8 | 0-8 | 0-5 |
| Anteil kleiner 0,09 mm in % | 9-13 | 10-13 | 8-13 | 8-13 |
| Anteil größer 2 mm in % | 73-80 | 73-80 | 70-80 | 60-70 |
| Anteil größer 5 mm in % | 60-70 | 55-70 | 45-70 | <45 |
| Anteil größer 8 mm in % | >40 | <10 | <10 | 0 |
| Anteil größer 11,2 mm in % | <10 | 0 | 0 | 0 |
| Verhältnis Brechsand:Natursand | 1:0 | 1:0 | >1:1 | >1:1 |
| Bitumensorte | (50/70) (PmB 45) | (50/70) (PmB 45) | 70/100 | 70/100 160/220 |
| Hohlraum am Marshall-Probekörper in % | 3,0-4,0 | 3,0-4,0 | 2,0-4,0 | 2,0-4,0 |
| Einbaudicke in cm | 3,5-4,0 | 3,0-4,0 | 2,0 - 4,0 | 2,0 - 4,0 |
| Einbaugewicht in kg/m² | 85 - 100 | 70 - 100 | 45 - 100 | 45 - 75 |
Gussasphalt
Gussasphalt ist ein Asphalt, der sich durch seinen hohen Anteil von Bitumen und Gesteinskörnern kleiner 0,09 Millimetern ("Füller") auszeichnet. Dadurch lässt er sich im Gegensatz zu den anderen Asphaltarten flüssig verarbeiten. Er wird vor Allem beim Bau hochbeanspruchter Straßen (Autobahnen) und, wegen seiner Wasserdichtigkeit, häufig auch auf Brücken verwendet. Durch seinen hohen Anteil an Mörtel (Füller und Bitumen) bekommt er eine glatte Oberfläche. Damit trotzdem die Griffigkeit gewährleistet bleibt, wird beim Einbau des Asphalts Splitt aufgestreut und eingewalzt.
| Gussasphalttyp | 0/11S | 0/11 | 0/8 | 0/5 |
| Korngröße in mm | 0-11 | 0-11 | 0-8 | 0-5 |
| Anteil kleiner 0,09 mm in % | 20-30 | 20-30 | 22-32 | 24-34 |
| Anteil größer 2 mm in % | 45-55 | 45-55 | 40-50 | 35-45 |
| Anteil größer 5 mm in % | - | - | >=15 | <=10 |
| Anteil größer 8 mm in % | >=15 | >=15 | <=10 | - |
| Anteil größer 11,2 mm in % | <=10 | <=10 | - | - |
| Verhältnis Brechsand:Natursand | >=1:2 | - | - | - |
| Bitumensorte | 30/45 (20/30) | 30/45 (50/70) | 30/45 (50/70) | 30/45 (50/70) |
| Einbaudicke in cm | 3,5-4,0 | 3,5-4,0 | 2,5 - 3,5 | 2,0 - 3,0 |
| Einbaugewicht in kg/m² | 80 - 100 | 80 - 100 | 65 - 85 | 45 - 75 |
Asphaltmastix
Asphaltmastix ist eine Mischung aus Bitumen und Gesteinen kleiner 2 Millimeter. Er wird zum Verfüllen von Fugen verwendet.
| Asphaltmastixtyp | 0/2 |
| Korngröße in mm | 0-2 |
| Anteil kleiner 0,09 mm in % | 30-60 |
| Anteil größer 2 mm in % | <15 |
| Bitumensorte | 50/70 70/100 (30/45) (160/220) |
| Einbaugewicht in kg/m² | 15 - 25 |
Tragdeckschichtasphalt
Der Tragdeckschichtasphalt ist ein Asphalt, der die Funktionen von Asphaltbeton und Asphalttragschicht in einem übernimmt. Er wird vor allem im landwirtschaftlichen Wegebau eingesetzt, wo wegen des relativ geringen Verkehrsaufkommens eine Befestigung mit gutem Kosten/Nutzen-Verhältnis benötigt wird.
| Tragdeckschichtasphalttyp | 0/16 |
| Korngröße in mm | 0-16 |
| Anteil kleiner 0,09 mm in % | 7-12 |
| Anteil größer 2 mm in % | 50-70 |
| Anteil größer 11,2 mm in % | 10-20 |
| Anteil größer 16 mm in % | <10 |
| Hohlraum am Marshall-Probekörper in % | 1,0-3,0 |
| Bitumensorte | 70/100 160/220 |
| Einbaudicke in cm | 5,0 - 10,0 |
| Einbaugewicht in kg/m² | 120 - 250 |
Offenporige Asphalte
Der Drain- oder Flüsterasphalt ist eine spezielle Art des Asphaltbetons, welche in den 1980ern in Frankreich entwickelt worden ist. Vereinzelt wird er auch als offenporiger Asphalt [OPA] bezeichnet. Durch seinen hohen Anteil von großen Gesteinskörnen hat er einen hohen Anteil an Hohlräumen. Durch diese Hohlräume kann das Regenwasser nach unten abgeleitet werden. Damit das Wasser nicht in den Untergrund abläuft, ist bei innerstädtischen Straßen auf der nächsten Schicht eine Bitumenschicht als Sperre angeordnet. Das Wasser wird dann durch die Querneigung der Straße zu den Seiten transportiert.
Der Name Flüsterasphalt rührt von der Tatsache her, dass die Hohlräume im Asphalt auch den Schall der Fahrgeräusche absorbieren. Dieser Effekt macht sich allerdings nur bei Straßen bemerkbar, bei denen der Lärm, welcher durch die Rollgeräusche der Räder entsteht, die Hauptlärmquelle ist, also Autobahnen und Schnellstraßen ab circa 80 km/h. Bei einem hohen Anteil von LKW, bei denen aufgrund der niedrigeren Geschwindigkeit der Motor die Hauptlärmquelle ist, macht sich dieser Effekt so gut wie nicht bemerkbar. Neuere Studien gehen sogar von einer Umkehrung dieses Effektes aus. Behauptungen, offenporige Asphalte seien weniger griffig und damit ein Problem der Verkehrssicherheit muss widersprochen werden. Dies ist auf die Zusammensetzung dieser Asphaltsorten zurück zu führen, die ja einen erhöhten Anteil grober Gesteinskörnungen aufweist und damit vorn vorherein rauer ist.
Niedrigtemperaturasphalt
Vor allem um Energie bei der Herstellung des Asphaltes zu sparen aber auch unter dem Aspekt des Gesundheits- und Arbeitsschutzes werden seit einiger Zeit Niedrigtemperaturasphalte erprobt. Der normalen Asphaltrezeptur werden Zusätze in Form von Wachsen zugegeben (Additive), die es ermöglichen, den Asphalt bei niedrigeren Temperaturen einzubauen, ohne daß dabei seine Verarbeitungseigenschaften und seine Gebrauchseigenschaften beeinträchtigt werden. Die NTA wurden in Deutschland entwickelt und mittlerweile auch in den USA und Frankreich eingesetzt. Eine um 10 °C abgesenkte Herstellungstemperatur spart bis zu 10 Prozent Energie. Außerdem entweichen dem Asphalt exponentiell mit ansteigender Temperatur mehr Dämpfe und Aerosole aus dem Bitumen. Die Gesundheitsgefährdung dieser Dämpfe und Aerosole konnte allerdings noch nicht nachgewiesen werden.
Geschichte
| Jahr | Ort | Ereignis |
| 10.000 v. Chr | Mesopotamien | Verwendung als Kitt für Waffen und Geräte, für Schmuck und Skulpturen als Farbe |
| 6.000 v. Chr | Mesopotanien | Herstellung von Gefäßen, Booten und Hauswänden mit Asphalt als Dichtmaterial und Mörtel für Lehmziegel |
| 3.000 v. Chr | Mesopotanien | Verwendung für Kunstwerke |
| 2.000 v. Chr | Mesopotanien und Indien | Dichtmaterial für Bäder, Boote, Kanäle, Toiletten und Uferböschungen |
| 700 v. Chr | Assur und Babylon | Deck- und Tragschichten von Prachtstraßen werden mit Asphalt vergossen |
| 700 v. Chr. | China | Mörtel für Teile der Chinesischen Mauer |
| 100 v. Chr. | Pompeji | Asphalt als Fugenmaterial für Straßen |
| 50 v. Chr. | Seyssel und Val de Travers | Naturasphaltbergwerke der Römer |
| 1000 | Arabien | Herstellung von Bitumen aus Naturasphalt |
| 1400 | Peru | Verwendung in der Medizin |
| 22. März 1595 | Trinidad | Sir Walter Raleigh entdeckt den Asphaltsee |
| 1694 | Pitchford | Erste Fabrik zur Gewinnung von Bitumen aus Naturasphalt |
| 1721 | Val-de-Travers und Paris | Der Grieche Eirini d'Eyrinys begründet mit seinen Untersuchungen die moderne Asphattechnologie |
| 1722 | Rheinland-Pfalz | Asphalt wird analog zum Schiffbau zur Abdichtung von Dächern verwendet |
| 1729 | Preussen und Dublin | Die ersten Schlosszufahrten werden mit Asphalt befestigt |
| 1796 | Sunderland | Erstmals wird ein Asphaltbelag auf einer Holzbrücke verwendet |
| 1807 | Seyssel | Verwendung als Abdichtung von Pulvermagazinen |
| 1810 | Lyon | Der erste Asphaltmastixbelag wird auf dem Pont Morand eingebaut |
| 1820 | Genua | Der Vorläufer der Bitumendachpappe wird entwickelt |
| 1822 | Chalon sur Saône | Joseph Nicéphore Nièpce entwickelt die Photographie mit Hilfe von Bitumen |
| 1832 | Grosny | Es wird erstmals Bitumen durch Destillation aus Erdöl gewonnen |
| 1837 | Bordeaux | Erste Versuche mit Asphalt für Landstraßen |
| 1839 | Wien | Die Recyclingfähigkeit von Asphalt wird entdeckt |
| 1842 | Innsbruck | Der Vorläufer von Gussasphalt wird entwickelt |
| 1851 | Potsdam | Erste Straßen mit Gussasphaltbelag |
| 1853 | Seyssel | Léon Malo prägt den Begriff Asphaltbeton |
| 1873 | Baku | Die Destilation von Bitumen aus Erdöl wird industriell betrieben |
| 1906 | Deutschland | Die Bitumenemulsion wird patentiert |
| 1907 | USA | Die ersten Asphaltmischanlagen werden gebaut |
| 1914 | Berlin | Die AVUS bekommt einen Asphaltbelag |
| 1923 | USA | Asphalt wird zur Abdichtung von Talsperren verwendet |
| 1924 | Kalifornien | Der Straßenfertiger wird erfunden |
| 1936 | USA | Der Versuch Erweichungspunkt Ring und Kugel wird erfunden |
| 1937 | Berlin | Der Brechpunkt nach Fraaß wird definiert |
| 1941 | USA | Der Marshall-Test wird erfunden |
| 1950 | Europa | Das Kaltmischgut wird entwickelt |
| 1957 | Iowa | Die Schaumbitumen werden entwickelt |
| 1959 | Österreich | Die zerstörungsfreie Dickenmessung mittels Isotopen wird entwickelt |
| 1963 | England | Der erste Drainaspalt wird auf einem Flughafen eingebaut |
| 1967 | österreich | Die polymermodifizierten Bitumen werden erstmals verwendet |
| 1970 | USA | Das Asphaltrecycling wird verstärkt durchgeführt |
| 1979 | Schweiz | Erste Abdichtungen von Deponien mittels Asphalt |
Siehe auch : Themenliste Straßenbau, Halbstarrer Belag