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Detailergebnis zu DOK-Nr. 72140

Numerische Auswertung von oberflächeninitiierter Rissbildung in flexiblen Fahrbahn-Deckschichten mit Feldbeobachtungen (Orig. engl.: Numerical evaluation of surface-initiated cracking in flexible pavement overlays with field observations)

Autoren	S. Shen H. Huang W. Zhang H. Wang
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt 9.8 Füller

Road Materials and Pavement Design 18 (2017) Nr. 1-2, S. 221-234, 7 B, 3 T, 21 Q

Die Querrissbildung in Asphaltdeckschichten wird üblicherweise in die zwei Typen thermisch induzierter Riss, der von der Oberfläche der Deckschicht ausgeht, und in Reflexionsriss, der durch einen vorhandenen Riss oder eine Fuge eingeleitet wird, eingeteilt. In einigen Felduntersuchungen ist ein weiteres Rissphänomen beobachtet worden. Dabei wurden Risse anhand von Bohrkernen festgestellt, die sowohl von der Oberfläche als auch von der Unterseite ausgehen aber keine Verbindung über die in der Mitte liegende Schicht haben. Allerdings wiesen die Risse die Tendenz auf, sich gegenseitig zu treffen. Die Studie untersucht die Ursachen des Rissphänomens, um die kritischen Faktoren zu identifizieren, die zu dieser Rissbildung auf der Grundlage der üblichen Randbedingungen für Asphaltbefestigungen beitragen. Es wurde ein dreidimensionales Finite-Element-Methoden-Modell entwickelt, um die kritischen Fahrbahnzustände unter verschiedenen Bedingungen zu bewerten. Dazu wurden sowohl die Verkehrsbelastung als auch die thermische Belastung im Modell berücksichtigt. Ferner wurden die anhand von Bohrkernen gewonnenen Daten zur Validierung der spezifischen Einflussfaktoren herangezogen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Dicke des Asphalts über einem vorhandenen Riss oder einer vorhandenen Fuge und die Steifigkeit des Deckschichtasphalts die Lage und die Amplitude der kritischen Reaktionen beeinflussen können. Mit einer dicken Asphaltüberbauung über dem Riss oder der Fuge und mit einer steifen oder gealterten Asphaltdeckschicht ist die gesamte Asphaltbefestigung vor einer Bewegung geschützt. Deshalb ist zu vermuten, dass die kritische Belastung von der Unterseite der Asphaltbefestigung zur Fahrbahnoberfläche durch thermogene Spannungen übertragen wird. Das beobachtete Rissbild ist daher im Grunde als eine thermische Rissbildung einzustufen.