Detailergebnis zu DOK-Nr. 77591
Modelle zur Prognose der Asphaltsteifigkeiten aus den rheologischen Kenndaten von Bindemittelgemischen mit Rejuvenatoren
| Autoren |
N. Nytus |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.1 Bitumen, Asphalt 11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer |
Bochum: Lehrstuhl für Verkehrswegebau, Ruhr-Universität Bochum, 2021, XIV, 270 S., zahlr. B, T, Q, Anhang (Schriftenreihe des Lehrstuhls für Verkehrswegebau der Ruhr-Universität Bochum H. 34)
Die rechnerische Prognose der Asphaltsteifigkeit mithilfe von Asphalt- und Bindemitteleigenschaften ist aufgrund der Bedeutung der Asphaltsteifigkeit bei der Dimensionierung von Asphaltschichten im Oberbau seit Jahrzehnten das Ziel von Forschern. In der Vergangenheit wurden verschiedene Modelle zur Prognose der Asphaltsteifigkeit entwickelt. Modifizierte beziehungsweise "verjüngte" Bitumen wurden bei der Erstellung dieser Modelle jedoch kaum bis gar nicht berücksichtigt, ebenso Asphaltgemische mit Anteilen an Asphaltgranulat. Ein Ziel der Dissertation war die Prüfung der Anwendbarkeit von bestehenden Modellen zur Prognose der Asphaltsteifigkeit von Asphaltgemischen mit Asphaltgranulat und Rejuvenatoren. Die Datengrundlage der Arbeit bilden 57 verschiedene Asphaltvarianten (19 Asphalttragschicht-, 13 Asphaltbinder- und 25 Asphaltdeckschichtgemische) und insgesamt 912 Datensätze. Die wesentliche Basis für die Modellbildung waren umfassende frequenz- und temperaturvariable rheologische Untersuchungen an den Bindemittelgemischen im Dynamischen Scherrheometer. Die Eignung folgender Modelle auf Basis dieser rheologischen Kennwerte wurde untersucht: NCHRP 1-40D-Modell (Siebgrößen wurden angepasst auf die deutschen genormten Siebgrößen), ein weiterentwickeltes Hirsch-Modell und das Wiener Modell. Die Validierung der Modelle erfolgte durch eine ebenso frequenz- und temperaturvariable experimentelle Bestimmung der Asphaltsteifigkeiten. Die bestehenden Modelle konnten in ihrer ursprünglichen Form die Asphaltsteifigkeiten nicht ausreichend genau prognostizieren. Aus diesem Grund wurden die Möglichkeiten der Anpassung der Modelle im Rahmen der Arbeit untersucht. Nicht zuletzt aufgrund der großen Datenmengen konnte durch diese Anpassung eine deutliche Verbesserung erreicht werden. Zusätzlich wurde ein eigenes Modell basierend auf einer multiplen nicht-linearen Regression der Einflussgrößen Füller-Bindemittel-Verhältnis, fiktiver Hohlraumgehalt, komplexer Schermodul und Phasenwinkel der rückgewonnenen Bindemittelgemische entwickelt.