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Detailergebnis zu DOK-Nr. 49438

Leistungsfähigkeitsuntersuchungen und Schadensbilder an Asphaltdeckschichten auf zementverfestigten Böden in Louisiana anhand von Feldversuchen mit dynamischer Belastung im Maßstab 1: 1 (Orig. engl.: Performance and failure modes of Louisiana asphalt pavements with soil-cement bases under full-scale accelerated loading)

Autoren J.B. Metcalf
Y. Li
S.A. Romanoschi
Sachgebiete 8.0 Allgemeines
10.3 USA

Washington, D.C.: National Academy Press, 1999 (Transportation Research Record (TRB) H. 1673) S. 9-15, 12 B, 3 T, 8 Q

Die in Louisiana seit Jahren verbreitete und bewährte Bauweise für Landesstraßen sind Asphaltdeckschichten auf zementverfestigten Böden. Den Vorteilen der einfachen und wirtschaftlichen Bauweise stehen als Nachteile die ungleichmäßigen Mischergebnisse von Zement und Boden, insbesondere bei mixing-in-place Verfahren und die Neigung zu Schwindrissen gegenüber. Inhomogene Mischergebnisse führen zu unterschiedlicher Tragfähigkeit der Unterbauten, während Schwindrisse in fast allen Fällen zu Reflexionsrissen an der Oberfläche führen. Im Interesse einer Qualitätsverbesserung wurde seitens des Louisiana Department of Transportation and Development nun der Einsatz von Mischanlagen vorgeschrieben. Ob der Einsatz von Mischanlagen sich allerdings positiv auf das Hydratationsverhalten des Zements und damit auf das Schwinden auswirkt, bleibt abzuwarten. Da der Einsatz von flexiblen Deckschichten auf steifen Unterlagen ohnehin in Frage gestellt ist, bot sich eine Trennlage aus gebrochenem Steinmaterial zwischen Deckschicht und Bodenverfestigung an. Obwohl Versuche bereits eine fünf- bis sechsfache Lebenserwartung gezeigt haben, konnte mit bisherigen Laboruntersuchungen kein Nachweis dafür erbracht werden. Messungen mit dem leichten Fallgewicht zeigten keine Unterschiede zu Fahrbahnaufbauten ohne die Trennlage. Aus diesem Grunde wurde eine Versuchsstrecke im Maßstab 1:1 hochwasserfrei angelegt und auf 6 Fahrstreifen in unterschiedlicher Bauweise mit einem Belastungsschlitten eine lineare Überfahrt von 8.100 Lkw-Achsen pro Tag in einer Richtung simuliert. Dabei konnte die Belastung zwischen 43 und 85 kN variiert werden. Alle 25.000 Übergänge wurden die Rißbilder sowie die Spurrinnen aufgenommen und vermessen. Als Versagenskriterien wurden 25 mm Spurrinnentiefe oder eine Rißrate von 5 m/m² festgelegt. Während die Spurrinnentiefe bei keinem der untersuchten Böden überschritten wurde, konnte mit dem Belastungsschlitten anhand der Rißrate der Nachweis für die höhere Lebensdauer der Bauweise mit Trennschicht erbracht werden (Größenordnung 6fach). Zerstörende Untersuchungen nach Versuchsende haben zudem gezeigt, daß die Risse im Asphalt nicht durchgängig sind und sich nicht mit Schwindrissen im Untergrund decken.