Dieser Beitrag soll einen Überblick über den aktuellen Stand von gebrauchsverhaltensorientiert konzipierten Asphaltmischgutsorten und deren prüftechnische Ansprache im Zuge von Erst- bzw. Abnahmeprüfungen im österreichischen Normen und Richtlinienwerk erläutern. Hier sollen besonders die wesentlichen Eckpunkte und Vorschläge einer neuen Richtlinie und Vorschrift für Straßenverkehr RVS 08.97.06 „Anforderungen an Asphaltmischgut – gebrauchsverhaltensorientierter Ansatz“ und RVS 08.16.06 „Anforderungen an Asphaltschichten – gebrauchsverhaltensorientierter Ansatz“, die zurzeit erarbeitet werden, beschrieben werden (wesentliche Inhalte dieses Beitrags wurden bereits als Vortrag bei den „Dresdner Asphalttagen 2009“ am 10. und 11. Dezember 2009 an der TU Dresden präsentiert. Der vorliegende Beitrag wurde dem aktuellen Stand der genannten RVS 08.97.06 und RVS 08.16.06 (jeweils als Entwurf) Bearbeitung angepasst.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

1 Einleitung und Begriffsdefinition

Der Begriff „gebrauchsverhaltensorientiert“ und seine Synonyme wie z. B. „gebrauchsverhaltensorientierte Prüfungen“, „gebrauchsverhaltensorientierte Anforderungen“ etc. leiten sich von der in der harmonisierten Europäischen Norm EN 13108-1 „Asphaltmischgut – Mischgutanforderungen – Teil 1: Asphaltbeton“ definierten Bezeichnung „performance based requirements“ ab und bedeutet vereinfacht zusammengefasst, dass diese in direktem Zusammenhang mit den jeweiligen Gebrauchsverhalten eines Asphaltmischguts (wie z. B. Ermüdungsverhalten, Rissbeständigkeit bei tiefen Temperaturen von unter 0 °C, Spurrinnenverhalten bei höheren Temperaturen, Steifigkeitsverhalten,…) stehen und durch geeignete Prüfmethoden im Zuge der Erstprüfung angesprochen und ermittelt werden. Diese dazu in der Erstprüfungsnorm EN 13108-20 festgelegten, „gebrauchsverhaltensorientierten“ Prüfmethoden sind z. B. zyklische 4-Punkt-Biegebalken Ermüdungsprüfungen, Abkühl- und Kältezugprüfungen, triaxiale, zyklische Druckschwellprüfungen, etc. Diese GVO (GVO = gebrauchsverhaltensorientiert) Prüfmethoden stehen, im Gegensatz zu den bisher verwendeten, konventionellen, „empirischen“ Prüfmethoden, in direktem Zusammenhang mit den entsprechenden Gebrauchsverhalten. Das bedeutet, dass beispielsweise das Ermüdungsverhalten eines Asphaltmischguts mit zyklischen Ermüdungsprüfungen (z. B. 4-Punkt-Biegebalkenprüfungen gemäß EN 12697- 24, die genaue Festlegung, welche Prüfungen als GVO Ermüdungsprüfungen zugelassen sind, ist in EN 13108-20 geregelt) im Labor beurteilt wird.

Beim GVO Mischgutkonzept und Verwendung der zugrundeliegenden GVO Prüfmethodik werden somit keine empirischen Prüfmethoden (z. B. statische Prüfungen, Marshallprüfungen, etc.) zur Beurteilung des Gebrauchsverhaltens herangezogen, weil diese empirischen Prüfmethoden einen indirekten und keinen kausalen (gebrauchsverhaltensorientierten) Bezug zum jeweiligen Gebrauchsverhalten des untersuchten Asphaltmischguts liefern.

Dies bedeutet, dass beim GVO Mischgutkonzept der „Umweg“ der Anwendung von „artfremden“, empirischen bzw. indirekten Prüfungen zur labortechnischen Ansprache des Gebrauchsverhalten von Asphalten durch Verwendung der gebrauchsverhaltensorientierten Prüfmethoden (direkter, kausaler Bezug zwischen Prüfmethoden und Gebrauchsverhalten) beschritten wird. 

2 Normative Grundlagen zu Mischgutanforderungen und Erstprüfungen von GVO konzipierten Mischgutsorten im Österreichischen Normenwerk

Mit der Einführung neuer, Europäischer Normen der Normenserie EN 12697-xx „Asphalt – Prüfverfahren für Heißasphalt“ für unterschiedliche Prüfmethoden Ende der 1990er Jahre war schon ein erster Ansatz zur Einführung sogenannter gebrauchsverhaltensorientierter Prüfmethoden (oft auch als „fundamentale“ oder „funktionale“ Prüfmethoden bezeichnet) erkennbar, da hier bereits unterschiedliche Laborprüfungen zur Ansprache des Steifigkeits-, Ermüdungs- und Verformungsverhaltens (im Allgemeinen als „Gebrauchsverhalten von Asphalten“ bezeichnet) unter realitätsnahen Prüfbedingungen beinhaltet waren.

Im Jahre 2006 wurden diese gebrauchsverhaltensorientierten Prüfmethoden durch Einführung der harmonisierten, Europäischen Mischgutanforderungsnormen für die unterschiedlichen Asphaltsorten (Normenserie EN 13108 Teil 1 bis Teil 8 „Mischgutanforderungen“) und durch die Implementierung der neuen Erstprüfungsnorm (EN 13108 Teil 20) und Norm zur werkseigenen Produktionskontrolle (EN 13108 Teil 21) erstmals in das System der Erstprüfungen für GVO konzipierte und geprüfte Asphaltbetone eingebunden und konnten somit als verpflichtend auszuführende Prüfmethoden für die Erstprüfung dieser GVO konzipierten und geprüften Asphaltbetone in den jeweiligen EU Mitgliedsstaaten vorgeschrieben werden. Österreich war neben den Niederlanden eines der wenigen Länder in der Europäischen Union, das den gebrauchsverhaltensorientierten Ansatz bei den Mischgutanforderungen an Erstprüfungen von Asphaltbeton in der ersten Fassung des nationalen Umsetzungsdokuments ÖNORM B 3580-2 (Erscheinungsdatum 1. 12. 2006) eingeführt hat.

Dabei ist Österreich einen Weg gegangen, der anderen EU Mitgliedsstaaten durchaus als Vorbild dienen könnte, da sowohl empirische (gemäß ÖNORM B 3580-1) als auch GVO Mischgutanforderungen (ÖNORM B 3580-2) an Asphaltbetone der zugrundeliegenden Europäischen Norm EN 13108-1 („Asphaltmischgut – Mischgutanforderungen – Teil 1: Asphaltbeton“) in zwei eigenständigen, nationalen Umsetzungsdokumenten umgesetzt wurden.

Das bedeutet im konkreten Fall, dass der Bauherr/Ausschreibende selbst entscheiden kann, ob er für sein geplantes Straßenbauvorhaben nun Asphaltbeton mit empirischen oder gebrauchsverhaltensorientierten Mischgutanforderungen – und damit verbunden mit den entsprechenden Prüfmethoden gemäß EN 13108-20 in den Erstprüfungsdokumenten – ausschreiben möchte.

Damit war Österreich zum damaligen Zeitpunkt das einzige Land, das es ermöglichte, beide Ansätze – empirische und GVO Mischgutanforderungen an Asphaltbetone – nebeneinander zu verwenden.

2.1 Erste Fassung des nationalen Umsetzungsdokuments ÖNORM B 3580-2 (2006)

Im Dezember 2006 wurde die erste Fassung der Umsetzungsnorm ÖNORM B 3580-2 (ÖNORM B 3580-2: 2006-12-01) veröffentlicht, wobei darin ein im Vergleich zur Fassung aus dem Jahr 2008 (ÖNORM B 3580-2: 2008-03-01) bzw. zur derzeit gültigen Fassung aus dem Jahr 2010 (ÖNORM B 3580-2: 2010-11-01) einfacheres System der Mischgutklassifikation betreffend der Mischgutanforderungen verwendet wurde.

Dieses System bestand im Wesentlichen darin, dass es bei Deck-, Binder- und Tragschichtmischgut vom Typ AC in Summe nur vier unterschiedliche Mischguttypen mit unterschiedlichen hohen Anforderungen an die Gebrauchsverhalten: Steifigkeitsverhalten, Ermüdungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen bleibende Verformungen gab (Überblicksdiagramm Bild 1), wobei innerhalb eines Mischguttyps keine weiteren Unterscheidungen hinsichtlich der Anforderungen (Kategoriewerte) vorgesehen waren. Für einen Mischguttyp (z. B. F2) gab es nur jeweils eine Anforderung an die bleibenden Verformungen, Ermüdungsresistenz oder Steifigkeit und keine weitere Unterteilung in hohe, mittlere oder geringe Beständigkeit. Zum damaligen Zeitpunkt gab es keine Europäische Norm zur Prüfung des Tieftemperaturverhaltens, weshalb auch keine Anforderungen zum Tieftemperaturverhalten in den Mischgutnormen der Serie ÖNORM EN 13108-xx beinhaltet waren (die dafür erforderliche Europäische Norm EN 12697-46 wurde im zuständigen CEN Ausschuss TC 227/WG1/TG2 erarbeitet und liegt zurzeit als Normentwurf in den einzelnen nationalen Normungsinstituten zur Stellungnahme vor).

Bild 1: Überblicksschema für Asphaltbetone nach GVO Ansatz und deren Mischguttypenzuordnung in der Fassung aus dem Jahre 2006 [Kappl 2010]

2.2 Überarbeitete Fassung des nationalen Umsetzungsdokuments ÖNORM B 3580-2 (2008)

Im März 2008 kam es im Zuge einer generellen Überarbeitung aller Umsetzungsnormen B 3580-xx zu einer Neubearbeitung der ÖNORM B 3580-2 (Erscheinungsdatum 1. 3. 2008). Hier wurde ein völlig neues System (Konzept) der Mischgutklassifikation für Asphaltbetone mit GVO Anforderungen eingeführt (das genaue Mischgutkonzept mit den genauen Bezeichnungen der Mischguttypen wird an dieser Stelle wegen der bereits überarbeiteten ÖNORM B 3580-2 aus dem Jahre 2010 nicht näher erläutert und dargestellt; hier sei auf den Abschnitt 2.3 verwiesen).

Dieses Konzept beruhte darauf, dass die ausschreibenden Stellen (Auftraggeber/Bauherr) nicht wesentliche Parameter der Mischgutzusammensetzung des gewünschten Mischguts vorgeben (wie es beispielsweise beim System mit dem empirisch Mischgutansatz durch Vorgabe Asphaltsorte und gleichzeitig Bindemittelsorte bzw. zu verwendender Zusatzstoffe möglich ist), sondern – vereinfacht zusammengefasst – die Gebrauchseigenschaften des Mischguts durch die Ausschreibung der neu implementierten Mischguttypen mit ihren jeweiligen Mischguttypenbezeichnungen (wird im Abschnitt 2.3 näher erläutert).

Die Gebrauchseigenschaften wurden dabei durch mehrere, den unterschiedlichen Gebrauchseigenschaften zugewiesene Anforderungskategoriewerte beschrieben, wie z. B. durch die Verformungs-Kriechrate als Maß für die Beständigkeit gegen bleibende Verformungen. Innerhalb eines Anforderungskennwertes wurden zusätzlich weitere Unterteilungen (in diesem Beitrag auch als Anforderungskategoriewerte bezeichnet) hinsichtlich hoher, mittlerer oder geringer Beständigkeit vorgenommen. Weitere Details können Abschnitt 2.3 entnommen werden.

2.3 Aktuelle Fassungen der nationalen Umsetzungsdokumente ÖNORM B 3580-2, B 3584-2 bzw. B 3586-2 (2010)

Im Jahr 2010 wurden im Zuge einer Überarbeitung aller Umsetzungsnormen B 3580-xx einzelner Mischguttypen (Bild 2) der ÖNORM B 3580-2 (Erscheinungsdatum 1. 3. 2008) angepasst. Im Wesentlichen wurden die Abkürzungen vereinfacht und einzelne Mischguttypen, vor allem Mischguttypen mit geringen bis gar keinen Anforderungskategorien, gestrichen. Diese gestrichenen Mischguttypen wären nur für eine Verwendung im untergeordneten Verkehrswegenetz (z. B. Gemeindestraßen) in Frage gekommen und würden aufgrund höherer Prüfaufwände und -kosten in der Verwendung wirtschaftlich keinen Sinn ergeben. Das Mischguttypenschema im Bild 2 bietet einen groben Überblick dieser neuen Mischguttypen bzw. deren Abkürzungen.

Bild 2: Überblicksschema für Asphaltbetone, Splittmastixasphalte und offenporige Asphalte nach dem GVO Ansatz und deren Mischguttypenzuordnung [RVS 08.16.06]

Die neuen Mischguttypen mit den Bezeichnungen „R“, „V“ und „E“ erfüllen dabei unterschiedliche Anforderungsniveaus betreffend des Tieftemperatur-, Ermüdungs- oder Verformungsverhaltens. Die Buchstaben „R“, V“ bzw. „E“ in diesen Bezeichnungen verweisen dabei auf die GVO Mischgutanforderungen und den GVO Ansatz zur Erstprüfung der Asphaltmischgutsorten, wobei der Buchstabe „R“ auf erhöhte Rissbeständigkeit bei tiefen Temperaturen, das „V“ auf erhöhte Verformungsbeständigkeit und das „E“ auf erhöhte Ermüdungsbeständigkeit hinweist.

Wesentlich ist, dass in den nationalen Umsetzungsdokumenten ÖNORM B 3580-2 (Fassung 2008 und 2010) erstmals auch Anforderungen an das Tieftemperaturverhalten der unterschiedlichen Asphaltmischgutsorten beinhaltet sind. Bei diesen Anforderungen zum Tieftemperaturverhalten handelt es sich um zusätzliche, in Österreich erforderliche Angaben, die zurzeit in keiner Europäischen Norm festgelegt sind. Diese Mischgutanforderungen werden nach dem in ÖNORM B 3590 implementierten Prüfverfahren der Abkühlprüfungen geprüft (die entsprechende EN 12697-46 wurde im zuständigen CEN Ausschuss TC 227/WG1/TG2 erarbeitet; Details siehe auch Abschnitt 2.1). Die Prüfung des Gebrauchsverhaltens und die Angabe der Prüfergebnisse in den Erstprüfungsdokumenten erfolgt aufgrund der fehlenden Europäischen Prüfnorm und der fehlenden, mandatierten Eigenschaft (Anforderungskategoriewert) in EN 13108-1, zurzeit noch auf freiwilliger Basis (keine Verpflichtung im Sinne der CE Kennzeichnung). Bei Bezug auf ÖNORM B 3580-2 jedoch – beispielsweise im Bauvertrag zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer – werden diese Tieftemperatur-Anforderungskategorien als Vertragsbestandteil verpflichtend. Dies bedeutet, dass der Auftragnehmer die im Bauvertrag ausgeschriebenen und festgelegten Tieftemperatur-Mischgutanforderungen auf Verlangen des Auftraggebers aushändigen und somit auch nachweisen muss.

Im Jahr 2010 wurde in Österreich auch entschieden, die Splittmastixasphalte und offenporigen Asphalte in dieses System der GVO Mischgutkonzepte bzw. des GVO Ansatzes mit einzubeziehen. Die Grundlage für diesen Schritt waren einerseits Entscheidungen auf europäischer Normenebene (CEN WG1) nicht nur den Asphaltbeton nach dem konventionellen oder GVO System prüfen und beurteilen zu können, wie es die EN 13108-1 für Asphaltbeton (AC) zurzeit vorsieht, sondern auch den Splittmastixasphalt (SMA) und den Offenporigen Asphalt (PA).

Andererseits macht es durchaus Sinn, auf GVO konzipierten Trag- bzw. Binderschichten auch SMA bzw. PA als darüber liegende Deckschichtmischgutsorten zuzulassen, wobei diese ebenfalls mit den GVO Ansatz konzipiert bzw. mit GVO Prüfmethoden geprüft worden sind. Eine Mischung von konventionell als auch GVO konzipierten Mischgutsorten in einem bituminös gebundenen Oberbau ist nicht zulässig (siehe auch Übersichtsdiagramm im Bild 2).

2.3.1 Deckschichtmischgut nach GVO Ansatz

Deckschichten aus Asphalt werden in der Regel vorwiegend durch Verkehrsbelastungen und Temperatureinwirkungen beansprucht. Diese Beanspruchungen können zu Rissen als Folge von Tieftemperaturbeanspruchungen und Spurrinnen als Folge von Verkehrsbelastungen bei höheren Asphalttemperaturen, führen. Deshalb wurden jene Anforderungskennwerte der Deckschichtmischgutsorten implementiert, die die Tieftemperatur- und Verformungsbeständigkeit beschreiben. So werden z. B. keine Anforderungen an die Ermüdungsbeständigkeit festgelegt, da diese in der Regel keine wesentliche Rolle bei der Entstehung von Schäden an Deckschichten spielen.

Bild 3: Einteilung der Deckschichtgut-Mischgutsorten zu einzelnen Mischguttypen mit Anforderungskategorien gemäß Schulnotensystem (gültig für Sorten AC 11, 16 und 22 deck; für AC 8 deck gelten geringfügig andere Kategorien) [abgeändert Kappl et al., 2009]

GVO konzipiertes Deckschichtmischgut aus Asphaltbeton mit der Bezeichnung „AC D deck, Bindemittelsorte, Gesteinsklasse, Rx, Zusatzbezeichnungen“, „SMA D, Bindemittelsorte, Gesteinsklasse, RxSx, Zusatzbezeichnungen“ oder „PA D, Bindemittelsorte, Gesteinsklasse, RxPx, Zusatzbezeichnungen“ weist also auf ein Mischgut hin, das in fünf Typen (R1, R2, R3, R4 und R5) beim Asphaltbeton (AC) und Splittmastixasphalt (SMA) Mischgut bzw. in drei Typen (R1, R2 und R3) beim offenporigen Asphaltmischgut (PA) unterteilt wird. Der Buchstabe „R“ verweist auf die GVO Mischgutanforderungen bzw. den GVO Mischgutansatz und die erhöhte Rissbeständigkeit bei tiefen Temperaturen sowie eine Beständigkeit gegen bleibende Verformungen (die genaue Einteilung kann Bild 3 entnommen werden). Zusätzlich soll durch Angabe von Ziffern in den Mischguttypenbezeichnungen eine Abstufung der Beständigkeit gegen Tieftemperaturrisse und gegen bleibende Verformungen erfolgen. Dieses Ziffernsystem (siehe auch Bild 3) ist an das Schulnotensystem (1 = sehr gut, 5 = nicht genügend) angelehnt. Eine niedrige Ziffer (z. B. 1) in der Mischguttypenbezeichnung symbolisiert somit sehr hohe Beständigkeit, also geringe Neigung zur Rissbildung und geringe Spurrinnenentwicklung. Eine hohe Ziffer (z. B. 5) dagegen stellt geringe Beständigkeit dar (also im Vergleich zu Typ R1 höhere Neigung zur Tieftemperaturrissbildung und größere Spurrinnentiefen).

2.3.2 Binderschichtmischgut nach GVO Ansatz

Asphaltbeton-Binderschichten werden im Gegensatz zu Deckschichten in der Regel vorwiegend durch Verkehrsbelastung und in eingeschränktem Maße durch Temperatureinwirkungen (cf. Tieftemperaturbeanspruchungen, hohe Abkühlraten) beansprucht. Deshalb müssen Binderschichtmischgutsorten in erster Linie verformungsresistent sein. Außerdem müssen diese noch in einem geringen Maße riss- und ermüdungsbeständig sein. Dies führt zu folgenden Festlegungen der Anforderungskennwerte:

Bild 4: Einteilung der Binderschicht-Mischgutsorten zu einzelnen Mischguttypen gemäß Schulnotensystem [abgeändert Kappl et al., 2009]

Binderschichtmischgut aus Asphaltbeton mit der Bezeichnung „AC D binder, Bindemittelsorte, Gesteinsklasse, Vx, Zusatzbezeichnungen“ weist auf ein Mischgut hin, das in vier Typen (V1, V2, V3 und V4) unterteilt wird. Der Buchstabe „V“ in der Bezeichnung verweist dabei auf die GVO Mischgutanforderungen bzw. den GVO Mischgutansatz und auf erhöhte Verformungsbeständigkeit unter Verkehrsbelastung (genaue Typeneinteilung Bild 4). Durch die Angabe der Ziffern in den Typenbezeichnungen erfolgt wiederum eine Abstufung der Beständigkeit gegen bleibende Verformungen, gegen Ermüdungsrisse und, in eingeschränktem Maße, gegen Tieftemperaturrisse. Auch hier gilt wiederum das Schulnotensystem: eine niedrige Ziffer symbolisiert dabei sehr gute Beständigkeit, eine hohe Ziffer dagegen nur geringe Beständigkeit. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass eine hohe Beständigkeit gegen bleibende Verformungen andere Gebrauchseigenschaften (Beständigkeit gegen Ermüdung, Beständigkeit gegen Tieftemperaturrisse) ungünstig beeinflussen kann, weshalb für die jeweiligen Gegebenheiten (Temperatur- und Verkehrsbelastung) ein geeigneter Binderschicht-Mischguttyp auszuwählen ist.

2.3.3 Tragschichtmischgut nach GVO Ansatz

Asphaltbeton-Tragschichten werden vorwiegend durch sich wiederholende Verkehrsbelastungen auf Ermüdungsbeständigkeit beansprucht. Tragschichtmischgut aus Asphaltbeton muss daher bei ausreichender Tragfähigkeit ermüdungsbeständig sein. Dies spiegelt sich in den folgenden Festlegungen der Anforderungskennwerte wider.

Tragschichtmischgut aus Asphaltbeton mit der Bezeichnung „AC D trag, Bindemittelsorte, Gesteinsklasse, Ex, Zusatzbezeichnungen“ weist auf ein Mischgut hin, das in vier Typen (E1, E2, E3 und E4) unterteilt wird. Der Buchstabe „E“ in der Bezeichnung verweist auf die GVO Mischgutanforderungen bzw. den GVO Mischgutansatz und auf die Beständigkeit gegen Ermüdungsrisse (Bild 5). Zusätzlich erfolgt durch Angabe der Ziffern in den Typenbezeichnungen eine Abstufung der Beständigkeit gegen Ermüdungsrisse und, in eingeschränktem Maße, gegen Tieftemperaturrisse und in geringerem Maße gegen bleibende Verformungen. Auch hier gilt das Schulnotensystem. Wesentlich ist, dass eine hohe Beständigkeit gegen Ermüdungsrisse andere Gebrauchseigenschaften (Beständigkeit gegen bleibende Verformungen, Beständigkeit gegen Tieftemperaturrisse) ungünstig beeinflussen kann, weshalb für die jeweiligen Gegebenheiten vor Ort ein passender Mischguttyp auszuwählen ist.

Bild 5: Einteilung der Tragschichtgut-Mischgutsorten zu einzelnen Mischguttypen gemäß Schulnotensystem [abgeändert Kappl et al., 2009] 

3 Entstehung österreichischer Regelwerke und Anforderungen an die Abnahmeprüfungen im Österreichischem Regelwerk (RVS – Richtlinien und Vorschriften für das Straßenwesen)

Neben den im Abschnitt 2 angeführten Anforderungen an die Erstprüfung und an das Asphaltbetonmischgut (bzw. SMA und PA) nach dem GVO Ansatz mussten in Österreich nun Regelwerke geschaffen werden, die die Anforderungen für Kontroll- und Abnahmeprüfungen regeln. Dies ist durch die Ausarbeitung einer eigenen RVS 08.16.06 „Anforderungen an Asphaltmischgut und Asphaltschichten – gebrauchsverhaltensorientierter Ansatz“ gewährleistet, die parallel zu den bestehenden Richtlinien (RVS 08.16.01 und RVS 08.97.05) für empirisch konzipiertes Mischgut bzw. daraus gebauten Schichten gültig sein soll. Hier soll das Prinzip der Koexistenz von Regelwerken für empirisch konzipiertes Mischgut und für GVO konzipiertes Mischgut gelten, das schon bei den nationalen Umsetzungsdokumenten ÖNORM B 3580-1 und B 3580-2 „Mischgutanforderungen an Asphaltbeton“ erfolgreich eingeführt wurde. Dieses Regelwerk ist zurzeit in Bearbeitung. Die hier vorgestellten Grundsätze und Festlegungen sind noch nicht endgültig beschlossen. Hiermit kann dann sichergestellt werden, dass GVO konzipiertes Asphaltmischgut auch auf Straßen eingebaut und abschließend in Kontroll- bzw. Abnahmeprüfungen überprüft werden kann.

Diese RVS wird grundsätzlich zwei Teile beinhalten: die RVSA 08.97.06, welche die Anforderungen an das Mischgut selbst in Abnahmeprüfungen regeln soll, und die RVS 08.16.06, welche die Anforderungen an die Asphaltschichten definieren soll. Ein wichtiger Punkt in diesen RVS wird die Einführung von Gewährleistungsfristverlängerungen im Schadensfall sein. Dies stellt einen, in Österreich bisher nicht gekannten, neuen Weg dar.

3.1 Anforderungen an das Asphaltmischgut bei Abnahmeprüfungen

Die RVS 08.97.06 wird einerseits die zu bestimmenden allgemein gültigen (empirischen) Parameter (wie z. B. Bindemitteleigenschaften, Gesteinseigenschaften und Korngrößenverteilung, Asphaltkennwerte, Raum- und Rohdichten, Hohlraumgehalt,…) sowie deren zulässige Abweichungen von den in der Erstprüfung deklarierten Bandbreiten für die Abnahmeprüfung beinhalten. Andererseits werden die GVO Mischgutanforderungen (Parameter an das Tieftemperatur-, Verformungs- und Ermüdungsverhalten) sowie deren zulässige Abweichungen von den in der Erstprüfung deklarierten Bandbreiten ebenfalls in Tabellen festgelegt werden, wobei folgendes Prinzip zur Anwendung kommen sollte:

• Werden die zulässigen Abweichungen dieser allgemein gültigen Parameter am Mischgut überschritten, so sollen Qualitätsabzüge gemäß RVS 11.03.21 erfolgen (dies entspricht genau der Regelung, die die RVS 08.97.05 für empirische Mischgutanforderungen beinhaltet).
• Werden hingegen die zulässigen Anforderungen an die Gebrauchseigenschaften am Mischgut (GVO Mischgutanforderungswerte an Tieftemperatur, Verformungs- und Ermüdungsverhalten) überschritten, so soll zusätzlich zur geplanten Gewährleistungsfrist von 5 Jahren eine Fristverlängerung von 2 Jahren (also insgesamt 7 Jahre Gewährleistung) vorgenommen werden. Werden die zulässigen empirischen und GVO Mischgutanforderungen noch weiter überschritten, so soll keine Übernahme des Mischguts gemäß RVS erfolgen.
• Werden sonstige Nichtkonformitäten am Mischgut zur Erstprüfung, Herstellerdeklaration(en), Spezifikation(en) oder Konformitätsbewertung festgestellt, so ist nach den Bestimmungen gemäß RVS 11.03.21 vorzugehen [Entwurf RVS 08.16.06].

3.2 Anforderungen an Asphaltschichten bei Abnahmeprüfungen

Die RVS 08.16.06 sollen die Anforderungen nach Fertigstellung und vor Ablauf der Gewährleistungsfrist an die fertig eingebauten Asphaltschichten aus Asphaltbeton mit GVO Mischgutanforderungen je Prüflos geregelt werden. Die entsprechenden Bestimmungen zur Prüfung und Abrechnung sind in der RVS 11.03.21 angegeben, wobei folgende, ergänzende Festlegungen gelten werden:

• Grundsätzlich soll für Asphaltschichten aus GVO Asphalten auf Autobahnen, Schnellstraßen und Landesstraßen B und L (A, S, B und L Straßen) eine Gewährleistungsfrist von 5 Jahren gelten (RVS 08.16.01 sieht hier 3 Jahre Gewährleistungsfrist bei Schichten aus empirisch konzipierten Asphalten gemäß RVS 08.97.05 vor). Ein Aufsummieren der Gewährleistungsfristen, die sich aus dem Nichterreichen der Anforderungen an das Asphaltmischgut und an die Schichten ergeben ist gemäß RVS 08.16.06 nicht zulässig.
• Weiteres wird ein „Entscheidungsbaum mit Kostenzuordnung“ in der RVS 08.16.06, der bereits im Vorfeld Zuordnungen von Verantwortlichkeiten zwischen Auftraggeber (AG) und Auftragnehmer (AN) regelt, beinhaltet sein. Dafür werden die Ergebnisse der Abnahmeprüfungen an Bohrkernen als Bewertungsgrundlage herangezogen.

3.2.1 Fall 1: Hohlraumgehalte der Asphaltschichten entsprechen

Liegt der Hohlraumgehalt der fertig eingebauten und verdichteten Schicht aus GVO Asphalten innerhalb des definierten Sollbereiches, so wird das entsprechende Baulos dem AG übergeben (siehe linker Pfad im Entscheidungsbaum im Bild 6).

3.2.2 Fall 2: Hohlraumgehalte der Asphaltschichten leicht überschritten

Liegt der Hohlraumgehalt der fertig eingebauten und verdichteten Schicht außerhalb eines definierten Sollbereiches (Über- und/oder Unterschreitung), aber noch im Bereich der Übernahmefähigkeit, so müssen die Gebrauchseigenschaften mit der, diesem Prüflos zugeordneten Asphaltmischgutprobe, bei dem in der Schicht festgestellten maximalen bzw. minimalen Hohlraumgehalt (also überschrittenen Hohlraumgehalt), im Labor mit Hilfe der GVO Prüfmethoden gemäß ÖNORMEN B 3580-2 bzw. B 3584-2 bzw. B 3586-2 untersucht werden (siehe mittlerer Pfad im Entscheidungsbaum im Bild 6). Dabei wird folgendes Ablaufschema vorgeschlagen:

• Alle Bohrkerne die in einem Mischgutprüflos entnommen worden sind, müssen gemeinsam betrachtet werden.
• Aus diesen Bohrkernen ist die maximale Über- bzw. Unterschreitung des Hohlraumgehaltes zu ermitteln.
• Bei Überschreitung sind alle GVO Parameter an Probekörpern durchzuführen, die mit dem maximal festgestellten Hohlraumgehalt aus der zugeordneten Mischgutprobe herzustellen sind. Bei Unterschreitung ist nur die Verformungsbeständigkeit beim minimal festgestellten Hohlraumgehalt auf diese Weise zu prüfen.
• Feststellung des Grenzhohlraumgehaltes für die Gewährleistungsverlängerung bezogen auf jeden maßgeblichen GVO Parameter durch lineare Interpolation zwischen dem festgestellten Wert und dem Wert aus der Abnahmeprüfung.
• Jedes Bohrkernprüflos, dessen Hohlraumgehalt kleiner gleich diesem Grenzhohlraumgehalt ist, ist ohne Gewährleistungsfristverlängerung übernahmefähig.
• Jedes Bohrkernprüflos, dessen Hohlraumgehalt über diesem Grenzhohlraumgehalt liegt, ist mit Gewährleistungsverlängerung übernahmefähig.

Werden dabei die geforderten Gebrauchseigenschaften (Tieftemperatur, Verformungs- und Ermüdungsverhalten) am Asphaltmischgut beim Hohlraumgehalt der eingebauten Schicht in den GVO Laborprüfungen nicht erreicht, so ist eine Gewährleistungsverlängerung von 2 Jahren oder möglicherweise auch 5 Jahren (zurzeit noch in Diskussion) vorzunehmen, wenn bereits ein Kennwert die entsprechenden Anforderungen gemäß Spalte „Gewährleistungsfristverlängerung“ der entsprechenden Tabellen der RVS 08.16.06 erreicht.

3.2.3 Fall 3: Hohlraumgehalte der Asphaltschichten weit überschritten

Sind die Hohlraumgehalte der Schichten aus GVO Asphalten weit überschritten, so erfolgt vorläufig keine Übernahme, wenn zumindest ein Kennwert die Anforderung an die Gebrauchseigenschaften der Spalte „Keine Übernahme“ gemäß der entsprechenden Tabellen überschreitet (siehe rechter Pfad im Bild 6).

Bild 6: Entscheidungsbaum mit Kostenzuordnung [Entwurf RVS 08.16.06] 

4 Zusammenfassung und Ausblick

Österreich ist neben den Niederlanden eines der ersten Länder innerhalb der Europäischen Union, das gebrauchsverhaltensorientierte Prüfmethoden, wie z. B. zyklische Steifigkeits- und Ermüdungsprüfungen, zyklische triaxiale Druckschwellprüfungen und Abkühlprüfungen in Kombination mit den Mischgutanforderungen von gebrauchsverhaltensorientiert konzipierten und geprüften Asphaltmischgutsorten in den nationalen Umsetzungsdokumenten ÖNORM B 3580-2, B 3584-2 und B 3586-2 der harmonisierten Europäischen Mischgutanforderungsnormen der EN 13108-Serie, umgesetzt hat.

Das nationale Umsetzungsdokument ÖNORM B 3580-2 „Asphaltmischgut – Mischgutanforderungen – Asphaltbeton: funktionaler Ansatz“ ist im Dezember 2006 erstmals erschienen und wurde im November 2010 in einer völlig überarbeiteten Fassung neu herausgegeben. Darin ist ein neues Konzept zur Mischgutklassifikation von GVO Asphaltmischgutsorten enthalten, das im Wesentlichen darauf basiert, dass der Auftraggeber eines Straßenbauprojektes nicht mehr die Mischgutsorte mit ihren wichtigsten, volumetrischen Kennwerten, wie z. B. Bindemittelsorte in der Ausschreibung, fordert, sondern die wesentlichen Gebrauchseigenschaften des Mischguts durch Angabe von Mindestanforderungskategoriewerten in Form von neu eingeführten Mischguttypen (Rx, Vx oder Ex) in der Ausschreibung festlegt. Es bleibt dem Mischgutproduzenten überlassen, wie dieser das Mischgut konzipiert, um diese ausgeschriebenen Anforderungskategorien zu erreichen (= Grundprinzip der GVO Mischgutanforderungen). Diese Mindestanforderungen müssen den jeweiligen spezifischen klimatischen und verkehrsbedingten Belastungen vor Ort entsprechen, weshalb das Mischguttypenkonzept der ÖNORMEN B 3580-2, B 3584-2 bzw. B 3586-2 nicht nur eine Mischgutanforderungskategorie je Deck-, Binder- und Tragschichtmischgut kennt, sondern mehrere sogenannte „Mischguttypen“, die sich durch die Höhe der Anforderungswerte untereinander unterscheiden. So wurden beispielsweise fünf Mischguttypen für Deckschicht-Asphaltbetone (Abkürzung „R“), vier für Binder- (Abkürzung „V“) und sechs für Tragschichtmischgut (Abkürzung „E“) festgelegt.

Neben den angeführten Anforderungen an die Erstprüfung und das Mischgut von Asphaltbeton, Splittmastixasphalt und offenporigen Asphalt nach dem GVO Ansatz mussten in Österreich Regelwerke geschaffen werden, die die Anforderungen der Abnahmeprüfungen regeln. Dies ist durch die Ausarbeitung einer eigenen RVS 08.16.06 „Anforderungen an Asphaltmischgut und Asphaltschichten – gebrauchsverhaltensorientierter Ansatz“ (zurzeit im Entwurf) gewährleistet, die parallel zu den bestehenden Richtlinien (RVS 08.16.01 und RVS 08.97.05) für empirisch konzipiertes Mischgut bzw. daraus gebauten Schichten gültig sein soll.

Der Auftraggeber soll und kann frei entscheiden, nach welchem System das Asphaltmischgut bzw. die daraus herzustellenden Asphaltschichten für das Baulos ausgeschrieben werden sollen. Der Auftraggeber kann das bisher in Verwendung befindliche System des „empirischen Ansatzes“ auswählen, oder sich für das neue System des „GVO Ansatzes“ entscheiden.

Nur der Auftragnehmer ist beim GVO Ansatz dafür verantwortlich, wie das Asphaltmischgut konzipiert wird (Mischgutrezept), um die ausgeschriebenen Anforderungen an das Gebrauchsverhalten (Tieftemperatur-, Verformungs- und Ermüdungsbeständigkeit) zu erreichen. Er wird dazu in der Regel besondere Bindemittelsysteme (eine Kombination aus handelsüblichen Bitumen gemäß gültiger Normen mit bindemittelmodifizierenden Zusätzen; bindemittelmodifizierende Zusätze können z. B. Kunststoffe, Wachse, Harze sein), polymermodifizierte Bindemittel bzw. asphaltmodifizierende Zusätze verwenden, um die Anforderungen jener Mischguttypen mit den höchsten Anforderungswerten (Mischguttypen mit den Ziffern 1 z. B. R1, V1, E1,…) einhalten zu können.

Es ist zu erwarten, dass gerade dieses neue System der GVO konzipierten Asphaltmischgutsorten und GVO Prüfmethoden für die Beurteilung neuer Produkte, wie z. B. Zusatzmittel in verschiedenen Asphaltmischgutsorten, als auch die Beurteilung der Zugabe von Recyclingasphalten im Asphaltmischgut (Wiederverwendung von Rohstoffen) sehr gut geeignet sein wird und großes Innovationspotenzial aufweist. 

Literaturverzeichnis

1. ÖNORM B 3580-xx Serie Asphaltmischgut – Mischgutanforderungen – Asphaltbeton: empirischer Ansatz Medieninhaber und Hersteller: Österreichisches Normungsinstitut, Wien
2. ÖNORM EN 12697-xx Serie Asphaltmischgut – Prüfverfahren für Heißasphalt Medieninhaber und Hersteller: Österreichisches Normungsinstitut, Wien, 1. 12. 2007
3. ÖNORM EN 13108-xx Serie Asphaltmischgut – Mischgutanforderungen bzw. Erstprüfungen Medieninhaber und Hersteller: Österreichisches Normungsinstitut, Wien, 1. 8. 2006
4. RVS 08.16.06 Entwurf – Anforderungen an Asphaltmischgut und Asphaltschichten – gebrauchsverhaltensorientierter Ansatz. Österreichische Forschungsgesellschaft Straße-Schiene-Verkehr, AK 04 des AA 06, Wien, Entwurf 7. 12. 2010
5. RVS 08.16.01 Technische Vertragsbedingungen, Asphaltschichten, Anforderungen an Asphaltschichten, Österreichische Forschungsgesellschaft Straße-Schiene-Verkehr, AA 06, Wien, 1. 3. 2010
6. RVS 08.97.05 Technische Vertragsbedingungen, Baustoffe, Asphalt, Anforderungen an Asphaltmischgut, Österreichische Forschungsgesellschaft Straße-Schiene-Verkehr, AK 06 des AA 06, Wien, 1. 3. 2010
7. RVS 11.03.21 Straßenoberbau, Asphaltschichten, Prüfung und Abrechnung, Abrechnungsbeispiele, Österreichische Forschungsgesellschaft Straße-Schiene-Verkehr, AK 05 des AA 06, Wien, 1. 3. 2010
8. Kappl, K.; Blab, R. (2009): Asphaltschichten mit Mischgut nach fundamentalen (GVO) Ansatz – Erstprüfungen und Abnahmeprüfungen fundamental konzipierter Mischgutsorten im österreichischem Normen- und Richtlinienwerk, Präsentation am FSV Verkehrstag 2009 am 4. Juni 2009, Wien
9. Kappl, K. (2010): Gebrauchsverhaltensorientierte Prüfmethoden, Erstprüfungen und Abnahmeprüfungen funktional konzipierter Mischgutsorten im österreichischen Normen- und Richtlinienwerk – Ein Status quo; Beitrag: Dresdner Asphalttage am 10. und 11. Dezember 2009, TU Dresden (Hrg.), 2009
10. Kapp l, K. (2011): GVO Asphalte – was ist anders, GESTRATA Bauseminar 2011