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Detailergebnis zu DOK-Nr. 70655

Vergleich verschieden starker Asphalt-Belagsaufbauten: Ermittlung der Versagensgrenze eines T4 Norm-Belages mit der mobilen Großversuchsanlage MLS10 (Forschungsprojekt ASTRA 2011/014_OBF)

Autoren	M. Arraigada M.N. Partl A. Treuholz
Sachgebiete	10.2 Ausland 11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer

Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2016, 141 S., 90 B, 13 T, 36 Q, Anhang (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 1558)

Das Projekt ist Teil einer Versuchsreihe zur Bestimmung der Versagensgrenzen von nach Schweizer Norm aufgebauten Belägen. Das Ziel bestand darin, die Gebrauchsdauer eines auf Kantonsstraßen einsetzbaren Belags bei Belastung durch den MLS10 zu ermitteln, um die Resultate als Referenz in Bezug zu ähnlichen Belägen gleicher Steifigkeit zu verwenden. Aus diesem Grund wurde ein T4-S2-Oberbau, bestehend aus 60 cm ungebundenem Gemisch 0/45 und drei Asphaltschichten zu 6 cm, 3,5 cm und 2,5 cm aufgebaut und mit verschiedenen Sensoren bestückt, um die strukturelle Antwort auf die Belastung mit dem MLS10 zu messen. Die Belastung wurde in einer ersten Phase im Frühling und später im Herbst durchgeführt. Zu diskreten Zeitpunkten wurde der Belag durch zerstörungsfreie Prüfungen untersucht. Ebenfalls wurden periodisch das Querprofil mit einem Profilometer und der seismische Modul der Schichten mit dem Portable Seismic Pavement Analyzer (PSPA) gemessen. Die Deflektionsmulde wurde am Anfang und am Ende des Tests mit dem ETH-Delta-Gerät und dem Falling Weight Deflectometer (FWD) bestimmt. Die Datenanalyse hat ergeben, dass die erstellte Struktur ähnlichen Lastzyklen standgehalten hat, wie in den Normen vorgegeben wird. Anzeichen des Belagsversagens traten vor allem durch Spurrinnenbildung nach ungefähr 500 000 Lastzyklen auf. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine permanente Deformation von 20 mm gemessen, dies vor allem aufgrund der hohen Temperaturen während des Tests. Dehnungsmessstreifen ließen darauf schließen, dass sich die Steifigkeit der gesamten Struktur bei etwa 700 000 Überrollungen verändert hat. Zu diesem Zeitpunkt traten die ersten Ermüdungsrisse im Belag auf. Risse an den Rändern der Fahrspur wurden nach 450 000 Überrollungen festgestellt. Die zerstörungsfreien Prüfungen, speziell FWD-Messungen, registrierten eine Änderung in der Steifigkeit der Asphaltschichten. Messungen mit dem Leichten Fallgewichtsgerät zeigten, dass der Untergrund durch die MLS10-Belastung zusätzlich verdichtet wurde. Die Laboruntersuchungen zeigten, dass ein Durchstanzen der Belagsschichten in den Untergrund stattgefunden hatte. Außerdem führte die Belastung an gewissen Stellen des Belags zu einer Schichtentrennung. Zusammengefasst erreichte der Belag eine Lebensdauer, welche mehr oder weniger der durch die Norm erwarteten Lebensdauer entspricht. Nichtsdestotrotz muss berücksichtigt werden, dass die unüblich hohen Temperaturen während des Tests die Resultate maßgeblich beeinflusst haben.