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Detailergebnis zu DOK-Nr. 29761

Die Bestimmung der dynamischen Verformungsfestigkeit der Straßenbaustoffe mittels Presse

Autoren	H. Fuereder
Sachgebiete	9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung

Österreichische Ingenieur- und Architekten-Zeitschrift (ÖIAZ) 24 (1981) Nr. 3, S. 104-108, 6 B, 2 Q

Bei den im Straßenbau verwendeten Baustoffen sind Spannungen die Hauptursachen für den Verlust an Verformungsfestigkeit. Verformungsfestigkeit als Begriff für den Widerstand eines Baustoffes gegenüber kurzzeitig erzwungenen Formänderungen kann als Viskoelastizitatsmodul definiert werden. Darunter ist eine Verhältniszahl zu verstehen, die aus der zeitbezogenen veranderlichen Spannungsbelastung und den daraus entstehenden elastischen und viskosen Verformungen ermittelt wird. Die Bezeichnung dynamischer Elastizitätsmodul wird dafür verwendet, um auf die Abhängigkeit dieses Kennwertes von der Belastungsdauer hinzuweisen. Die Ermittlung der durch Radlasten in den Schichten des Straßenoberbaus aktivierten maximalen Spannungsbelastungen und die Prüfung der Zuverlässigkeit dieser maximalen Belastungsgrößen müssen in den kritischen Belastungszeitraumen, wie Frost-, Tau- und Hitzeperioden durchgeführt werden. Zur Beurteilung der Zuverlässigkeit der auftretenden Schichtbelastungen muß die im kritischen Belastungszeitraum bestehende Verformungsfestigkeit der Schichten herangezogen werden. Dazu ist die Ermittlung des Verformungsmoduls und der Belastbarkeitsgrenze der Schichten notwendig. Der Verformungsverlauf der Baustoffe ist identisch mit dem Verlauf der Formänderungsspannung. Die geringere Verformung der Straßenbefestigung durch schneller fahrende Fahrzeuge ist auf die Verringerung der Einwirkungsdauer der Radlasten zuruckzuführen. Die Verbindung dieser mit anderen energetischen Wirkungshypothesen zeigt, daß sich die Ermüdungswirkungen gleich großer verformungswirksamer Radlasten (Energiequanten) wie deren Einwirkungszeiten verhalten. Straßenbaustoffe sind im wesentlichen Korngemische, bei denen nur die Kornoberfläche ungebundene, freie energetische Potentiale besitzt. Die Formänderungseigenschaften solcher Stoffstrukturen werden maßgeblich von der Korngröße, dem Verhältnis der Korngrößen zueinander und der Möglichkeit zur Aktivierung der Oberflächenenergien geprägt. Ein Prüfverfahren wird vorgestellt, bei dem auch mit einer einfachen Triaxialpresse durch Anwendung des Verformungsenergie- Verfahrens die Bestimmung des Viskoelastizitätsmoduls und der Ermudungsgrenze bei Straßenbaustoffen möglich ist. Die Prüfung erfolgt einaxial an quadratisch zylindrischen Probekörpern bestimmter Temperatur, wobei ungebundene Korngemische in einem Federtopf belastet werden. Die stetig steigende Spannungsbelastung wird durch einaxiales Verformen der Probekörper unter konstantem Pressenvorschub herbeigeführt. Bei dieser Prüfanordnung ermöglicht das Verformungsernergie-Verfahren die Ermittlung des Energieverlaufes bei der zeitbezogenen Verformung und der Belastungsgrenze des charakteristischen viskoelastischen Verformungsbereiches.