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Detailergebnis zu DOK-Nr. 30804

Spannungen im Oberbau durch Änderungen der Zusammensetzung in hydraulisch gebundener Tragschicht (Orig. jugosl.: Naprezanja u kolnickoj konstrukciji uzrokovana promjenom sastava cementom stabiliziranoga nosivog sloja)

Autoren	B. Babic
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer

Ceste i mostovi 28 (1982) Nr. 10, S. 271- 280, 10 B, 10 T, 14 Q

Einige Abschnitte der Autobahn Ivanja Rijeka - Lipovljani wurden nicht in hydraulisch gebundener Tragschicht (HGT) ausgeführt, wie es die Dimensionierungsbedingungen vorgesehen haben, doch ausführliche Nachprüfungen mit dem Durchbiegungsmesser La Croix zeigten praktisch keine Durchbiegungsunterschiede zwischen den HGT Abschnitten, die eine größere Festigkeit hatten und jenen mit einem niedrigeren Verdichtungsgrad. Dies gab den Anlaß zu einer Untersuchung die der Autor in Nähe von Slavonski Brod durchführte, und nun über die Ergebnisse berichtet. Als erstes hat man die Elastizitätseigenschaften des angewendeten Materials, d. h. den E-Modul und die Poissonsche Querzahl ermittelt. Für die Kiesmischungen wurden drei Korngrößenverteilungen (A), (B) und (C) gewahlt der Zementanteil wurde fünfmal und die Marke zweimal variiert und das optimale W/Z Verhältnis angewendet. Der Verdichtungsgrad wurde auch dreimal variiert, während die Probelagerung sich auf 28 und 100 Tage belief. Der Oberbau wurde so gewählt, daß er eine starke Verkehrsbelastung aushalten konnte. Den Steifigkeitsmodul der Asphaltschichten hat Iman derart bestimmt, daß er bei Inputdaten für Spannungs- und Verformungsberechnungen als dynamischen Modul angenommen werden konnte. Um den Temperatureinfluß auf den Steifigkeitsmodul festzustellen, müßte man die Temperaturbedingungen definieren, unter welchen sich die Asphaltschichten wahrend der Exploitation befinden werden. Minimal- und Maximaltemperaturen, die als durchschnittliche Monatstemperaturen in den letzten 10 Jahren bei der Wetterwarte in Slavonski Brod registriert wurden, sowie die Entwurfstemperatur sind graphisch dargestellt. Mit Hilfe des OECD-Diagramms wurden die Temperaturen in Asphaltschichten ermittelt und der Steifigkeitsmodul gemaß den Eigenschaften des Bitumen und der Asphaltmischung indirekt berechnet. Die Änderung der Poissonscher Querzahl durch den Temperatureinfluß laut Sayegh ist in einem Diagramm gezeigt. Für die Analyse hat man die Werte des dynamischen E-Moduls und der Poissonscher Querzahl von 28tägigen Proben aus (A) und (C) Kiesmischungen verwertet. Die (B) Mischung wurde weggelassen, weil sie ähnliche Eigenschaften zeigte wie die (A) Mischung. Die Spannungen im Oberbau aus hydraulisch gebundener Tragschicht von 25 cm Höhe mit (A) und (C) Kiesmischungen und verschiedenen Zementanteilen während der Sommer-, Herbst/Frühlings- und Winterzeit sind tabellarisch vorgelegt. Mit Hilfe des BISAR Programms wurden die Spannungen im Oberbau sowie die Oberflächendurchbiegung der HGT ausgerechnet. Der durch die Verkehrsbelastung verursachte Spannungszustand im Oberbau mit Asphaltragschichten und die mit hydraulisch gebundenen Tragschichten wird durch die Wetterbedingungen beeinflußt. Änderungen in der Zusammensetzung haben auch einen Einfluß auf die Spannung in HGT. Bei demselben Zementanteil hat der Verdichtungsgrad einen relativ kleinen Einfluß auf die Spannung, obwohl die Feinkornmischungen (C) empfindlicher sind als die gröberen (A) Mischungen. Horizontale Radialzugspannungen in hydraulisch gebundenen Tragschichten und die indirekte Zugfestigkeiten der hydraulischen Mischungen mit verschiedener Zusammensetzung während der Sommer- und Winterzeit sind graphisch dargestellt. Der Verfasser behauptet, daß größere Änderungen in der Zusammensetzung der hydraulisch gebundenen Tragschichten die Spannung durch Verkehrsbelastung nur unbedeutend beeinflussen. Die Überschreitung des oberen Grenzwertes von 6,5 MN/m2 wirkt theoretisch nicht schädlich auf den Oberbau, doch kann das Rißverhalten der Schicht dadurch in Frage kommen. Seiner Meinung nach ist die obere Festigkeitsgrenze gemäß JUS U.E29.024 gut gewählt, und es werden in dem Oberbau aus hydraulisch gebundener Tragsicht keine größere Rißerscheinungen vorkommen, wenn man alle Bedingungen einhält.