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Detailergebnis zu DOK-Nr. 44116

Charakterisierung der Brucheigenschaften von Asphalt

Autoren	G. Kroyer E. Tschegg D.M. Tan
Sachgebiete	9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer

Schriftenreihe Straßenforschung (Wien) H. 440, 1995, 122 S., zahlr. B, T, Q

In der vorliegenden Arbeit wird nach einer Einführung in den für Asphalt relevanten Bereich der Bruchmechanik und einer kritischen Diskussion der derzeit verwendeten Prüfmethoden aus diesem Gebiet ein für bituminöse Werkstoffe neues Prüfverfahren für Gewaltbruchprüfungen (die Keilspaltmethode) vorgestellt und auf seine Anwendbarkeit geprüft. Im Rahmen von umfangreichen Vorversuchen konnten die wesentlichen Einflußgrößen auf das Bruchverhalten von Asphalt experimentell ermittelt werden; das sind die Prüftemperatur, die Belastungsgeschwindigkeit sowie die Probenform und Probengröße ("size effect"). Als optimale Prüfkörper für den Keilspaltversuch erwiesen sich stehende Bohrkerne mit einem Durchmesser von 150 mm und einer Höhe von 80 bis 100 mm. An ca. 400 im Labor hergestellten Bohrkernproben wurde in den Hauptversuchen der Rißwiderstand von unterschiedlichen Asphaltmischungen, wie sie im österreichischen Straßenbau Anwendung finden, im Temperaturbereich von - 22 bis + 10 Grad Celsius bei einer Belastungsgeschwindigkeit von 2 mm/min untersucht. Signifikante Unterschiede im Bruchverhalten der einzelnen Asphaltmischungen sind vor allem bei Temperaturen von - 10 bis + 10 Grad Celsius festzustellen. Harte Bitumensorten neigen eher zur Rißbildung. Durch Modifikation des Bindemittels wird eine deutliche Beeinflussung der bruchmechanischen Eigenschaften erreicht. Ein verbesserter Rißwiderstand ist bei bitumenreichen sowie hohlraumarmen Asphalten zu beobachten. Brechkorn zeigt höheren Widerstand gegen Rißausbreitung im Vergleich zu Rundkornzuschlägen gleicher Größe. Eine Variation des Größtkorns bewirkt nur eine geringe Veränderung des Bruchverhaltens. Die in der vorliegenden Arbeit verwendete Keilspaltmethode hat sich sowohl bezüglich der Probenentnahme, der Probekörperbearbeitung, als auch der Durchführung der Prüfung als einfach handzuhaben erwiesen. Sie liefert aussagekräftige bruchmechanische Beschreibungsgrößen, mit welchen eine sinnvolle Charakterisierung des Bruchverhaltens von Asphalt möglich wird.