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Detailergebnis zu DOK-Nr. 46744

Untersuchungen zur Ermüdung des Materialverbundes unter Lastwechselbeanspruchung bei Fahrbahnübergängen aus Asphalt

Autoren	E.-J. Vater C. Recknagel R. Mühlnickel
Sachgebiete	15.7 Brückenbeläge, Abdichtungen

Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik (BMV, Bonn) H. 742, 1997, 174 S., zahlr. B, T, Q

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde ein Prüfverfahren zur Ermittlung des Ermüdungsverhaltens von Fahrbahnübergängen aus Asphalt entwickelt. Es wurde ein komplexer Versuchsstand mit den Komponenten Probenhalterung, mechanische Belastungseinrichtung und servohydraulisches Interface, Temperiereinrichtung, Regeltechnik und Meßtechnik installiert. Die langsam ablaufenden Fugenbewegungen infolge Temperaturänderung, Kriechen, Schwinden, Quellen und die schnell ablaufenden Fugenbewegungen werden in einem sogenannten Temperaturwechselversuch und in einem Schwingversuch simuliert. Das exemplarisch untersuchte Fahrbahnübergangssystem ist nach dem Temperaturwechselversuch in der Lage, Fugen mit einer Fugenspaltänderung von -12,5 kleiner/gleich Delta w kleiner/gleich 25 mm zu überbrücken. Dabei wirken Kräfte auf die angrenzenden Bauteile in der Größenordnung von 203 kN/m Zug und 86,3 kN/m Druck. Beim Schwingversuch wird ein weiterer Probekörper mit den gleichen Abmessungen bei einer konstanten Temperatur einem Mehrstufenbeanspruchungskollektiv mit 6 Verschiebungsklassen unterzogen. Geprüft wird das Schwingverhalten bei einer Lastwechselfrequenz von f = 1 Hz und konstanten Prüftemperaturen von T = 15 Grad Celsius und T = -20 Grad Celsius. Der Schwingversuch liefert Aussagen über die Ermüdung des Materialverbundes unter wiederholter Be- und Entlastung. Die Ermüdung des beispielhaft untersuchten Fahrbahnübergangssystems liegt nach einer Lastwechselzahl von 2, 6·10 (hoch 6) Lastspielen je nach Temperatur zwischen 17 und 36 %. Trotz dieser hohen ertragenen Lastwechselzahl ist noch eine erhebliche Restnutzungsdauer vorhanden. Aufgrund dieser Ergebnisse kann das Prüfverfahren für Grundprüfungen (Zulassungsprüfungen) im Rahmen der zur Zeit in Bearbeitung befindlichen "Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Herstellung von Fahrbahnübergängen aus Asphalt auf Brücken und anderen Ingenieurbauwerken (ZTV-BEL-FÜ)" zum Einsatz kommen.