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Bewertung und Modellierung des Verformungsverhaltens von Asphalten mit Hilfe von zyklischen Triaxialprüfungen
Die vorliegende Arbeit liefert einen wesentlichen Beitrag zur Beschreibung des Verformungsverhaltens von Asphalten mit Hilfe von zyklischen Triaxialprüfungen. Ein wesentliches Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Routineprüfmethode 'triaxiale, zyklische Druckschwellprüfungen TCCT (triaxial cyclic compression tests)' an Asphaltprobekörpern mit konstantem Stützdruck zur Ansprache des Verformungsverhaltens als einen Aspekt des gesamten Gebrauchsverhaltens (Tieftemperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegen Ermüdungsrisse und bleibende Verformungen) von Asphalten. Diese Prüfmethode soll auf den Forderungen der europäischen Normen ÖNORM EN 12697-25 und ÖNORM EN 13108-20 basieren, um erste Erfahrungen und Datengrundlagen mit den neuen gebrauchsverhaltensorientierten Prüfmethoden zur Bestimmung des Verformungswiderstandes gewinnen zu können. Die erhaltenen Prüfergebnisse werden in entsprechenden Kategoriekennwerten, die in den CE-Kennzeichen der Asphalte gefordert werden, in den nationalen Umsetzungsdokumenten der Serie ÖNORM B 3580 zu den harmonisierten Europäischen Erstprüfungsnormen empfohlen und umgesetzt. Zusätzlich werden die maßgeblichen Materialkennwerte, wie beispielsweise dynamischer Modul und Phasenwinkel, mit einer neuentwickelten Auswertesoftware berechnet und damit Modellparameter unterschiedlicher, rheologischer Materialmodelle ermittelt. Diese Modellparameter werden wiederum in FEM-(Finite-Elemente-Methoden)-Simulationsprogrammen verwendet, um Prognoseberechnungen zum Verformungsverhalten durchzuführen.
This thesis is an important contribution to the description of permanent deformation behaviour of bituminous mixtures with triaxial cyclic compression tests. A main goal of this thesis is the development of a routine test method TCCT (triaxial cyclic com-pression tests) of asphalt specimen with constant confining pressure to address rutting behaviour as one part of the performance behaviour (resistance against low temperature cracking, fatigue cracks and permanent deformations) of bituminous mixtures. This test method should base on the regulations of the European Standards ÖNORM EN 12697-25 and ÖNORM EN 13108-20 to gain first experiences and data bases with these new performance based test methods against permanent deformation behaviour. The obtained test results are recommended and implemented in specific category values, which are required in the CE markings, of the national Austrian implementing documents ÖNORM B 3580 series. Furthermore the most important material parameters, for example dynamic modulus and phase lag, are calculated within new developed analysis software and this material parameters are used to fit model parameters of different rheological models. The model parameters itself are used in FEM (finite-element-method) simulation programmes to predict permanent deformations of bituminous mixtures.
Bewertung und Modellierung des Verformungsverhaltens von Asphalten mit Hilfe von zyklischen Triaxialprüfungen
Die vorliegende Arbeit liefert einen wesentlichen Beitrag zur Beschreibung des Verformungsverhaltens von Asphalten mit Hilfe von zyklischen Triaxialprüfungen. Ein wesentliches Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Routineprüfmethode 'triaxiale, zyklische Druckschwellprüfungen TCCT (triaxial cyclic compression tests)' an Asphaltprobekörpern mit konstantem Stützdruck zur Ansprache des Verformungsverhaltens als einen Aspekt des gesamten Gebrauchsverhaltens (Tieftemperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegen Ermüdungsrisse und bleibende Verformungen) von Asphalten. Diese Prüfmethode soll auf den Forderungen der europäischen Normen ÖNORM EN 12697-25 und ÖNORM EN 13108-20 basieren, um erste Erfahrungen und Datengrundlagen mit den neuen gebrauchsverhaltensorientierten Prüfmethoden zur Bestimmung des Verformungswiderstandes gewinnen zu können. Die erhaltenen Prüfergebnisse werden in entsprechenden Kategoriekennwerten, die in den CE-Kennzeichen der Asphalte gefordert werden, in den nationalen Umsetzungsdokumenten der Serie ÖNORM B 3580 zu den harmonisierten Europäischen Erstprüfungsnormen empfohlen und umgesetzt. Zusätzlich werden die maßgeblichen Materialkennwerte, wie beispielsweise dynamischer Modul und Phasenwinkel, mit einer neuentwickelten Auswertesoftware berechnet und damit Modellparameter unterschiedlicher, rheologischer Materialmodelle ermittelt. Diese Modellparameter werden wiederum in FEM-(Finite-Elemente-Methoden)-Simulationsprogrammen verwendet, um Prognoseberechnungen zum Verformungsverhalten durchzuführen.
This thesis is an important contribution to the description of permanent deformation behaviour of bituminous mixtures with triaxial cyclic compression tests. A main goal of this thesis is the development of a routine test method TCCT (triaxial cyclic com-pression tests) of asphalt specimen with constant confining pressure to address rutting behaviour as one part of the performance behaviour (resistance against low temperature cracking, fatigue cracks and permanent deformations) of bituminous mixtures. This test method should base on the regulations of the European Standards ÖNORM EN 12697-25 and ÖNORM EN 13108-20 to gain first experiences and data bases with these new performance based test methods against permanent deformation behaviour. The obtained test results are recommended and implemented in specific category values, which are required in the CE markings, of the national Austrian implementing documents ÖNORM B 3580 series. Furthermore the most important material parameters, for example dynamic modulus and phase lag, are calculated within new developed analysis software and this material parameters are used to fit model parameters of different rheological models. The model parameters itself are used in FEM (finite-element-method) simulation programmes to predict permanent deformations of bituminous mixtures.
Bewertung und Modellierung des Verformungsverhaltens von Asphalten mit Hilfe von zyklischen Triaxialprüfungen
Kappl, Karl Franz (Autor:in)
2008
262 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Hochschulschrift
Deutsch