Fact-based choice of bitumen in asphalt layers; performance grades in Switzerland

• Unité de recherche: OFROU RPT
• Numéro de projet: TRU_20_01J_01
• Titre du projet anglais: Fact-based choice of bitumen in asphalt layers; performance grades in Switzerland

Mots-clé (Allemand)

"Wahl des Bindemittels";"Klimadaten";"Anforderungen am PmB";"Performance Grades"

Mots-clé (Anglais)

"Choice of binder"; "Climate data"; "Requirements for PmB"; "Performance grades"

Description succincte (Allemand)

Das Forschungsprojekt besteht aus 2 Teilprojekten, welche weitgehend unabhängig voneinander bearbeitet werden können; ein meteorologischer und ein bautechnischer Teil. 
Temperaturkarten: Die Methode basiert auf dem Ansatz der Vorgänger-Analyse [ANGST, REMUND 1997]. Strassen-Temperaturmessungen sowie die Klimadatenbank von Meteotest werden verwendet, um die statistischen Daten zu berechnen. Vorgesehen ist eine Karte mit räumlicher Auflösung von 50 m. Zudem wird der kleinräumige Einfluss wie Seen oder dichte Bebauung (städtische Hitzeinseleffekt) berücksichtigt.
Der Klimawandel (inklusive städtischem Hitzeinseleffekt) wird für das mittlere IPCC Emissions-Szenario RCP4.5 für das Jahr 2050 berechnet. Daraus können die zukünftigen Asphalttemperaturen abgeschätzt werden. 
 Es werden 15 Produkte, welche den Schweizer Markt repräsentieren untersucht. Dabei werden sowohl die Prüfungen gemäss PG-System als auch gemäss SN-Normen durchgeführt. Die «amerikanischen» Prüfungen werden gemäss den SN EN-Normen durchgeführt.
Die beiden Klassierungs-Systeme werden einander gegenübergestellt; dies soll es ermöglichen, aus der bisherigen Bezeichnung der Bindemittel auf die PG-Bezeichnung schliessen zu können. Der Schlussbericht gibt eine Übersicht über die durchgeführten Arbeiten. Aus den Erkenntnissen werden Grundlagen für die projektbezogene Anwendung des PG-Systems formuliert.

Description succincte (Anglais)

The research project consists of 2 sub-projects, which can be worked on largely independently of each other; a meteorological and a physical part. 
Temperature maps: The method is based on the approach of the previous analysis [ANGST, REMUND 1997]. Street temperature measurements and the Meteotest climate database are used to calculate the statistical data. A map with a spatial resolution of 50 m is planned. In addition, small-scale influences such as lakes or dense buildings (urban heat island effect) are taken into account.
Climate change (including the urban heat island effect) is calculated for the average IPCC emissions scenario RCP4.5 for the year 2050. This can be used to estimate future asphalt temperatures. 15 products representing the Swiss market are examined. The tests are carried out in accordance with both the PG system and the SN standards. The "American" tests are carried out in accordance with the SN EN standards. The two classification systems are compared with each other; this should make it possible to draw conclusions about the PG designation from the previous designation of the binders. The final report provides an overview of the work carried out. The findings are used to formulate a basis for the project-related application of the PG system.

Objectifs du projet (Allemand)

Zur Klassierung von Bitumen werden heute noch empirische Prüfmethoden verwendet. Die modernen Bindemittel können mit diesen Methoden nicht zuverlässig beschrieben werden.
Im “Strategic Highway Research Program” SHRP wurde das PG-System (Performance Grade) festgelegt, welches auf rheologischen Prüfverfahren sowie auf den objektspezifischen Temperaturen basiert. 
Es soll ein für die Schweiz geeignetes PG-System vorgeschlagen werden. Dazu sind Klimadaten aufzubereiten sowie die in der Schweiz verwendeten Bindemittel gemäss PG-System zu klassieren. Daraus ist eine ”Übersetzungstabelle” zwischen der heutigen Klassierung und dem PG-System zu erstellen.
Es wird eine Empfehlung erwartet, mit welcher in der Schweiz das Bindemittel objektspezifisch aufgrund der Verkehrsbelastung, der Höhenlage, der Region sowie der mikroklimatischen Bedingungen festgelegt werden kann.

Objectifs du projet (Anglais)

Empirical test methods are still used to classify bitumen. Modern binders cannot be reliably described using these methods.
In the "Strategic Highway Research Program" SHRP, the PG system (Performance Grade) was defined, which is based on rheological test methods and object-specific temperatures. 
A PG system suitable for Switzerland is to be proposed. For this purpose, climate data must be prepared and the binders used in Switzerland must be classified according to the PG system. From this, a "translation table" between the current classification and the PG system is to be drawn up.
A recommendation is expected, with which the binder can be determined in Switzerland on the basis of the traffic load, the altitude, the region and the microclimatic conditions.