Zurück Vor

Detailergebnis zu DOK-Nr. 32518

Thermisch bedingtes Längenänderungsverhalten von Stoffen unter besonderer Berücksichtigung von straßenbautechnischen Aspekten

Autoren	M. Löffler
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

Informationen - Verkehrsplanung und Straßenwesen - Universität der Bundeswehr München Nr. 23, 1984, 249 S., 94 B, 29 T, 19 Anlagen, 36 Q

Die Veröffentlichung befaßt sich mit dem thermisch bedingten Formänderungsverhalten fester Stoffe unter besonderer Berücksichtigung der Baustoffe des Straßenbaus. Innerhalb der Befestigungen von Verkehrsflächen ergibt sich bei verkehrslast- oder temperaturbedingten Rissen sowie bei Fugen infolge Abkühlung eine Zunahme der Öffnungsweite, die auf das thermisch bedingte Längenänderungsverhalten der Baustoffe im Riß- bzw. Fugenbereich zurückzuführen ist. Das Problem des Rißverhaltens und der Fugenöffnung spielt für derartige Befestigungen eine große Rolle, weil durch das Eindringen von Wasser, Schmutz und gröberen Stoffen in offene Risse und Fugen eine sich weiterentwickelnde Schadensausprägung entsteht, die eine Verminderung der Gebrauchsfähigkeit und der Nutzungsdauer dieser großflächigen Bauwerke zur Folge hat. Die dargestellten Untersuchungen gehen von den grundlegenden Merkmalen der thermisch bedingten Dehnung von Stoffen aus und behandeln die Ableitung von Stoffgleichungen zur Beschreibung des thermisch bedingten Längenänderungsverhaltens als Funktion der Temperatur. Die exemplarische Anwendung dieser mathematischen Ansätze auf bituminöse Baustoffe, Zementbeton und Kunststoffe im Rahmen eines neu entwickelten Prüfverfahrens führt zur Darstellung von Absolutfunktionen für die eindimensionalen Ausdehnungskoeffizienten alpha (T), die Dehnungen epsilon (T) und die Längenänderungen Delta (T). Als wesentliche Erkenntnis für den Baustoff Asphalt wurde bezüglich der Parameter Bitumengehalt, Bitumenalterung, Bitumenhärte, Mineralstoffart, Mineralstoffkorngröße und Hohlraumgehalt (entsprechend der Reihenfolge der Nennung) ein abnehmender Einfluß auf das thermisch bedingte Längenänderungsverhalten festgestellt. Die an Ausbauproben ermittelten Untersuchungsergebnisse weisen darauf hin, daß das Längenänderungsverhalten von Straßenbaustoffen im Einbauzustand mit zunehmender Liegedauer durch Gefügestörungen beeinflußt sein kann. Bei Kombination von Baustoffen unterschiedlicher Zusammensetzung bzw. Art mit teilweise sehr verschiedenen Längenänderungsverhalten innerhalb von Fahrbahnbefestigungen ergibt sich die Forderung, daß Bauweisen und Baustoffe auch unter dem Gesichtspunkt temperaturbedingter Längenänderungen auszuwählen sind. Die Ergebnisse der Untersuchungen lassen Rückschlüsse auf die Ursachen thermisch induzierter Rißbildung zu. Dies wird anhand von Modellvorstellungen über die Zusammenhänge zwischen thermisch bedingten Längenänderungen, thermisch induzierten Spannungen und der Zugfestigkeit von Stoffen dargestellt.