Detailergebnis zu DOK-Nr. 46412
Analyse der bleibenden Verformungen des Asphalts unter statischer und dynamischer Belastung zur Vorhersage von Spurrinnen
| Autoren |
M.E. Xiaosong Hou |
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| Sachgebiete |
11.2 Asphaltstraßen 14.3 Verschleiß |
Darmstadt: Technische Hochschule Darmstadt, 1996, 137 S., zahlr. B, T, 66 Q (Dissertation)
Das Verformungsverhalten des Asphaltes ist unter Belastung teilweise reversibel und teilweise irreversibel; unter hoher Verkehrsbelastung und sommerlichen Temperaturen können große Verformungen als Spurrinnen in der Fahrbahnbefestigung auftreten. Die Spurrinnenentwicklung wird neben den genannten Einflußgrößen durch das Verformungsverhalten des Asphaltes beeinflußt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, das Verformungsverhalten des Asphaltes bei Wärme experimentell zu ermitteln und mathematisch zu beschreiben, um eine rechnerische Erfassung der Spurrinnenbildung und ihrer zeitlichen Entwicklung zu ermöglichen. Das Verformungsverhalten von Asphaltbeton und Splittmastixasphalt wurde durch Kriechversuche, kraftgeregelte statische Druckversuche und Druckschwellversuche unter einaxialer Belastung untersucht. Bestimmt wurden die konventionellen Kennwerte der Verformungs-Zeit-Kurven (z.B. die Wendepunktkoordinaten). Zur Beschreibung des Verformungsverhaltens vor dem Wendepunkt wurden zwei rheologische Modelle getrennt für den Schub- und den Normalspannungszustand in der Gleitebene (Oktaederfläche) unter Verwendung der Gestaltsänderungsenergiehypothese entwickelt. Dabei werden der zeitliche Verlauf der Spannung, die innere Reibung des Korngerüstes, der Einfluß der Verformungsgeschichte und die Wechselwirkung der Dehnungsanteile berücksichtigt. Die Versuchsauswertung ergab, daß sich prinzipiell der Druckschwellversuch durch eine Kombination aus Kriechversuch und statischem Druckversuch ersetzen läßt und die Dehnungsrate aus der unteren Hüllkurve beim Druckschwell- und Kriechversuch nach einer bestimmten Belastungsdauer die aussagekräftigsten Merkmale zur Beurteilung des Verformungswiderstandes sind. Die Berechnung der Spurrinnenbildung erfolgt mit einem Rechenmodell, das die elastische Mehrschichtentheorie und die aus den rheologischen Modellen ermittelten Materialkennwerte beinhaltet. Die berechneten Spurrinnentiefen und -mulden tendieren praxisnah. Die Anwendbarkeit der rheologischen Modelle und des Berechnungsmodells konnten nachgewiesen werden.