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Detailergebnis zu DOK-Nr. 29326

Mechanische Eigenschaften von Asphalt - Aussagekraft und Rolle in den Bemessungsverfahren

Autoren	E. Eustacchio
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

Schriftenreihe Straßenforschung (Wien) H. 165, 1981, 114 S., 75 B, 29 T, 51 Q

Die Kenntnis der mechanischen Eigenschaften von Asphalt ist grundlegendes Kriterium für die Anwendung von Bemessungsverfahren und von Qualitätskontrollen. Die Aussagekraft mechanischer Kenngrößen ist jedoch weitgehend von den Prüfverfahren, mit denen sie gewonnen werden, abhängig. Die vorliegende Arbeit behandelt die Entwicklung der Prüfmethoden in ihrem zeitlichen Ablauf. Die Aussagekraft verschiedener Methoden hinsichtlich der damit gewonnenen Materialkennwerte wird kritisch durchleuchtet. Mit Hilfe spannungsoptischer Analysen, bei denen ein sehr weiches spannungsoptisch aktives Material verwendet wurde, werden die tatsachlichen Spannungszustände einzelner statischer Prüfverfahren studiert und die Problematik einer zu vereinfachten Darstellung von Prufergebnissen aufgezeigt. Das Langzeitverhalten von Asphalt wird anhand theoretischer Betrachtungen der rheologischen Aspekte erläutert und die statischen und dynamischen Verfahren zur Erfassung des Langzeitverhaltens von Asphalt werden in ihrer Durchführung und ihrem theoretischen Hintergrund beschrieben. Zum Studium der Zusammenhänge zwischen verschiedenen Prüfwerten ist im Abschnitt "Untersuchungen zum Vergleich von Prüfverfahren" die Durchführung, Auswertung und Analyse eines Versuchsprogrammes beschrieben, bei dem unter Variation von Prüfparametern wie Temperatur, Verformungsgeschwindigkeit und Kriechspannung die statischen Prüfverfahren Marshall-Test und Druckversuch mit und ohne Querdehnungsbehinderung in den Lagerflächen und als Langzeitversuch der Kriechtest eingesetzt werden. Darüber hinaus werden die Ergebnisse von Schubversuchen, Biegeversuchen und Spaltzugversuchen, die ohne Variation der Prüfbedingungen durchgeführt wurden, beschrieben. Die Analyse der Versuchsergebnisse zeigt, daß es sowohl innerhalb der statischen Verfahren, aber auch zwischen den statischen Versuchen und den Kriechversuchen Zusammenhänge gibt, für deren Ermittlung allerdings genaue spannungsanalytische Interpretationen der Prüfwerte erforderlich sind. Im speziellen wird anhand einer für Asphalt erstmals eingesetzten Prüfmethode zur Ermittlung des Schubverhaltens sowie mit dem Druck- und dem Biegeversuch die Möglichkeit der Ermittlung der Coulomb- Morschen Bruchbedingungen ohne Durchführung eines Triaxialversuches beschrieben. Die Anwendung des Spaltzugversuches für die Ermittlung der Zugfestigkeit von Asphalt ist auf Grund der Untersuchungsergebnisse zumindest für höhere Temperaturen abzulehnen, was aufgrund anderer Untersuchungen allerdings auch auf tiefere Temperaturen zutrifft. Andererseits läßt sich jedoch mit dem Biegeversuch, dem Schubversuch und dem Druckversuch mit unbehinderter Querdehnung eine weitgehend gültige Aussage über das mechanische Verhalten von Asphalt machen. Eine vollständige Erfassung aller Kennwerte für die Erstellung eines gültigen rheologischen Modells wurde im Zuge dieser Untersuchungen nicht erreicht. Es erscheint daher notwendig, im Zuge von weiteren Untersuchungen bei gleichzeitiger Variation verschiedenster Material- und Untersuchungsparameter eine noch weitgehendere Interpretation der Untersuchungsergebnisse vorzunehmen.