Detailergebnis zu DOK-Nr. 51732
Ermittlung des Ermüdungsverhaltens von Asphalt unter Berücksichtigung der mit Infrarot-Thermografie gemessenen Temperaturen (Orig. franz.: Évaluation de l'endommagement par fatigue des enrobés bitumineux: Apports de la thermographie infrarouge)
| Autoren |
C. de la Roche J. Charrier P. Marsac |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.1 Bitumen, Asphalt 11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer |
Bulletin des laboratoires des Ponts et Chaussées (2001) Nr. 232, S. 19-28, 7 B, 9 Q
Die Ermüdung von Asphalt infolge wiederholter Biegebeanspruchungen wird im Labor (u.a.) mittels so genannter Zweipunktbiegeversuche, kontinuierliche sinusförmige Belastungen an der Spitze von am Ende (Kragarm) eingespannten trapezförmigen Asphaltprobekörpern, simuliert und ermittelt. Dabei wird wegen der Viskosität des Bitumens (Asphaltes) das Material sowohl verformt als auch erwärmt und dabei Wärmeenergie abgestrahlt. Diese Erwärmungen beeinflussen das Verformungsverhalten und den Ermüdungsverlauf, Stellen des Rissbeginns, Rissfortschritte und Bruchverhalten der Probekörper. Die Ergebnisse derartiger Laboruntersuchungen können daher nur mittelbare Auskünfte über das Ermüdungsverhalten der Asphalte in situ, ohne bzw. mit andersartigen Erwärmungsverläufen geben. Zur Bestimmung der Temperaturverläufe in Asphaltprobekörpern unter kontinuierlichen Labor-Biegebelastungen wurden die oberflächigen Temperaturzustände mittels Infrarot-Thermografien, durch Infrarot- Kameras, fortlaufend registriert. Die durch die Erwärmungen in den Probekörpern hervorgerufenen thermomechanischen Eigenschaften, viskositäts- und frequenzbedingte Steifigkeitsverläufe, -verteilungen und -änderungen wurden mittels eines Finite-Elemente-(Probekörper-)Modelles berechnet, dargestellt und ausgewertet. Daraus ergeben sich Informationen über die Stellen (Orte) und Arten der Schädigungen, interne Ermüdungsvorgänge, mikro- und makroskopische Rissbildungen und -fortschritte. Die Ergebnisse der Untersuchungen an trapezförmigen Asphaltprobekörpern haben gezeigt, dass die bei kontinuierlicher Belastung mit Zweipunktbiegeversuchen erzeugten Ermüdungen der viskosen Materialien und die damit einhergehenden thermomechanischen Veränderungen der Asphalteigenschaften das Ermüdungsverhalten signifikant beeinflussen und bei der Interpretation der Resultate hinsichtlich der Betriebsfestigkeit in situ unbedingt berücksichtigt werden müssen.