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Detailergebnis zu DOK-Nr. 76236

Ein neues Modell zur Erklärung der Entwicklung der Instabilität von Spurrinnen in Asphaltbelägen (Orig. engl.: A new paradigm to explain the development of instability rutting in asphalt pavements)

Autoren	R. Simms D. Hernando R. Roque
Sachgebiete	11.2 Asphaltstraßen 14.3 Verschleiß

Road Materials and Pavement Design 21 (2020) Nr. 7, S. 1815-1828, 12 B, 2 T, zahlr. Q

Spurrinnen werden derzeit als Ergebnis aus einer Anhäufung vertikaler Druckspannungen erklärt, die durch eine Reduzierung des Hohlraums und eine seitliche Verdrängung des Asphalts aufgrund wiederholter Belastungen durch den Verkehr entstehen. Hauptsächlich treten diese Effekte während der wärmeren Jahreszeit auf. Die Instabilität der Spurrinnenbildung von Asphalten ist jedoch nicht allein vollständig durch eine Volumenänderung zu erklären. Das Hauptziel der Studie war es, den möglichen Mechanismus der Instabilität der Spurrinnenbildung zu identifizieren, der mit den in Asphaltbelägen beobachteten Querprofilen übereinstimmt. Ein Finite-Elemente-Modell eines radialen Lkw-Reifens auf einem flexiblen Fahrbahnaufbau zeigte die Existenz potenzieller Gleitebenen, die durch eine Reihe zusammenhängender Punkte definiert sind und in Richtung der maximalen Scherspannung ausgerichtet waren. Die Beanspruchung erklärt einen zweiachsigen Spannungszustand, der mit einer hohen Scherbeanspruchung oder sogar Zugspannung verbunden ist. Die Kritikalität dieser Spannungszustände wurde untersucht, indem die Scherspannung mit der Scherfestigkeit verglichen wurde. Es wurde festgestellt, dass die durch einen Radialreifen induzierten Spannungszustände zusätzlich zu einer Verringerung der Scherfestigkeit des Asphalts führen, die durch wiederholte Verkehrslasten und höhere Temperaturen verursacht wird und die eine Entwicklung einer globalen Scherebene unter der Reifenkante fördern können, entlang derer ein Schlupf auftritt. Die Drehung einer Rutschzone anstelle einer Volumenänderung allein kann die Entwicklung von Spurrinnen und seitlichen Höckern entlang der Radrollspur in Übereinstimmung mit den in Asphaltbelägen beobachteten Querprofilen erklären.