Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Bestimmung des Alterungsverhaltens von Asphaltgemischen als Grundlage für die Dimensionierung und Prognose der Lebensdauer und Schadensentstehung
Asphalte unterliegen beim Herstellungsprozess, beim Transport, beim Einbau und während der Nutzungszeit einem irreversiblen Alterungsprozess. Insbesondere die Auswirkungen der Asphaltalterung auf das mechanische Verhalten von Asphaltstraßenbefestigungen können nur unzureichend abgeschätzt werden. Der wesentlichste Aspekt zur Erreichung des angestrebten Forschungsziels ist eine abgesicherte Aufstellung von Randbedingungen zur simulierten Alterung des Asphaltes im Labor. Dazu wurde an der Technischen Universität Dresden der Warmboldsche Alterungstisch verwendet, während an der Ruhr-Universität Bochum ein neues Alterungsverfahren entwickelt wurde. Im ersten Schritt erfolgte die Entnahme von Bohrkernen aus insgesamt 7 Versuchsstrecken mit einer Liegezeit von 9 bis 35 Jahren. An der Technischen Universität Dresden und der Ruhr-Universität Bochum wurden mit zwei verschiedenen Laboralterungsmethoden 7 Asphalttragschichtgemische künstlich gealtert. An den Asphaltproben wurden Spaltzug-Schwellversuche zur Bestimmung der Ermüdungsfunktion und der Steifigkeitsmodul-Temperaturfunktion durchgeführt. An den Bindemitteln wurden physikalische, rheologische und chemische Untersuchungen zur Beurteilung des Alterungszustandes durchgeführt. Die Ergebnisse der Dimensionierungen und Prognosen mit dem Programm PaDesTo zeigen bei den Asphaltbefestigungen einen sehr deutlichen Einfluss der künstlichen Alterung der Asphalttragschichtgemische auf die prognostizierte Nutzungsdauer. Während beim Bochumer Alterungsverfahren die erhöhten Steifigkeitsmoduln und die günstigeren Ermüdungsfunktionen längere prognostizierte Nutzungsdauern zur Folge haben, ist bei der Alterung mit dem Warmboldschen Alterungstisch, dieser Effekt nicht so deutlich ausgeprägt. Die Dimensionierungsergebnisse zeigen klar, dass die Alterung einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss hat.
Asphalt mixtures are ageing in an irreversible process during manufacturing, transportation, laying and the service life. Especially the effect of asphalt ageing on the mechanic behaviour of asphalt roads cannot be estimated sufficiently. The essential aim of this research project is to find verified basic conditions for the simulated ageing of asphalt. For that the Dresden University of Technology uses the Warmbold ageing-table and the Ruhr-Universität Bochum a new ageing procedure. In the first step asphalt cores from 7 test pavements with a age of 9 to 35 years were taken. At the Dresden University of Technology and the Ruhr- Universität Bochum were samples from 7 different asphalt mixtures aged with two different methods. With the aged asphalt cores the indirect tensile stiffness-test has been executed for determination of fatigue properties. With the aged and extracted Binders chemical, physical and rheological properties were detected. The results of the calculations with PaDesTo show that ageing has a significant influence on the service life of thick asphalt courses. The influence on asphalt mixtures aged with the Bochum ageing method is higher than on mixtures aged with the Warmbold ageing-table. Higher stiffness modulus values and fatigue curves with high number of load cycles for high strains with low slope effects a longer service life. The dimensioning results have shown clearly that the ageing has a wide range of influences on the service life.
Bestimmung des Alterungsverhaltens von Asphaltgemischen als Grundlage für die Dimensionierung und Prognose der Lebensdauer und Schadensentstehung
Asphalte unterliegen beim Herstellungsprozess, beim Transport, beim Einbau und während der Nutzungszeit einem irreversiblen Alterungsprozess. Insbesondere die Auswirkungen der Asphaltalterung auf das mechanische Verhalten von Asphaltstraßenbefestigungen können nur unzureichend abgeschätzt werden. Der wesentlichste Aspekt zur Erreichung des angestrebten Forschungsziels ist eine abgesicherte Aufstellung von Randbedingungen zur simulierten Alterung des Asphaltes im Labor. Dazu wurde an der Technischen Universität Dresden der Warmboldsche Alterungstisch verwendet, während an der Ruhr-Universität Bochum ein neues Alterungsverfahren entwickelt wurde. Im ersten Schritt erfolgte die Entnahme von Bohrkernen aus insgesamt 7 Versuchsstrecken mit einer Liegezeit von 9 bis 35 Jahren. An der Technischen Universität Dresden und der Ruhr-Universität Bochum wurden mit zwei verschiedenen Laboralterungsmethoden 7 Asphalttragschichtgemische künstlich gealtert. An den Asphaltproben wurden Spaltzug-Schwellversuche zur Bestimmung der Ermüdungsfunktion und der Steifigkeitsmodul-Temperaturfunktion durchgeführt. An den Bindemitteln wurden physikalische, rheologische und chemische Untersuchungen zur Beurteilung des Alterungszustandes durchgeführt. Die Ergebnisse der Dimensionierungen und Prognosen mit dem Programm PaDesTo zeigen bei den Asphaltbefestigungen einen sehr deutlichen Einfluss der künstlichen Alterung der Asphalttragschichtgemische auf die prognostizierte Nutzungsdauer. Während beim Bochumer Alterungsverfahren die erhöhten Steifigkeitsmoduln und die günstigeren Ermüdungsfunktionen längere prognostizierte Nutzungsdauern zur Folge haben, ist bei der Alterung mit dem Warmboldschen Alterungstisch, dieser Effekt nicht so deutlich ausgeprägt. Die Dimensionierungsergebnisse zeigen klar, dass die Alterung einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss hat.
Asphalt mixtures are ageing in an irreversible process during manufacturing, transportation, laying and the service life. Especially the effect of asphalt ageing on the mechanic behaviour of asphalt roads cannot be estimated sufficiently. The essential aim of this research project is to find verified basic conditions for the simulated ageing of asphalt. For that the Dresden University of Technology uses the Warmbold ageing-table and the Ruhr-Universität Bochum a new ageing procedure. In the first step asphalt cores from 7 test pavements with a age of 9 to 35 years were taken. At the Dresden University of Technology and the Ruhr- Universität Bochum were samples from 7 different asphalt mixtures aged with two different methods. With the aged asphalt cores the indirect tensile stiffness-test has been executed for determination of fatigue properties. With the aged and extracted Binders chemical, physical and rheological properties were detected. The results of the calculations with PaDesTo show that ageing has a significant influence on the service life of thick asphalt courses. The influence on asphalt mixtures aged with the Bochum ageing method is higher than on mixtures aged with the Warmbold ageing-table. Higher stiffness modulus values and fatigue curves with high number of load cycles for high strains with low slope effects a longer service life. The dimensioning results have shown clearly that the ageing has a wide range of influences on the service life.
Bestimmung des Alterungsverhaltens von Asphaltgemischen als Grundlage für die Dimensionierung und Prognose der Lebensdauer und Schadensentstehung
Determination of the ageing properties of asphalt mixtures as a general basis of pavement design and prognosis of the service life/development of damages
Wellner, Frohmut (Autor:in) / Ascher, Daniel (Autor:in) / Radenberg, Martin (Autor:in) / Cetinkaya, Reha (Autor:in)
2013
149 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Report
Deutsch