Detailergebnis zu DOK-Nr. 51752
Konzept, Bestimmung und Bewertung der Struktureigenschaften - Beurteilung der strukturellen Substanz anhand von Ermüdungsversuchen im Labor
| Autoren |
U. Zander |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 14.7 Tragfähigkeitsprüfungen |
Deutscher Straßen- und Verkehrskongress Hamburg 2000. Bonn: Kirschbaum Verlag, 2001 (FGSV 001/18) S. 230-233, 5 B, 2 Q
Die Beständigkeit eines Materials gegen Ermüdung kann als ein Vorrat an Widerstandsfähigkeit gegen zeitlich veränderliche, häufig wiederholte Biegezugbeanspruchung verstanden werden. Eine solche Beanspruchung erfährt die gebundene Asphalttragschicht einer Straßenbefestigung bei jeder Achslasteinprägung an ihrer Unterseite. Obwohl die von der Verkehrslast verursachten Biegezugspannungen deutlich unterhalb der Zugfestigkeit des Asphalts liegen, treten bei jeder Überrollung Schädigungen im Materialgefüge auf, die sich über viele Jahre hinweg aufsummieren und zum Versagen der Gesamtkonstruktion führen können. Der Verzehr an Ermüdungsbeständigkeit kann in Ermüdungsversuchen unter Laborbedingungen nachvollzogen werden. In diesen Versuchen werden senkrecht fest eingespannte prismatische Probekörper aus der Asphalttragschicht einer Zug-Druck-Wechselbeanspruchung ausgesetzt, die den Probekörperkopf in einer Normalachse beidseitig auslenkt. Der Ergebnisgraph des Versuchs wird in einem Diagramm als Auslenkung des Probekörperkopfes über der Lastwechselzahl aufgetragen. Die strukturelle Substanzbewertung von Asphalt kann anhand dieser Ermüdungsgraphen vollzogen werden, indem die Kurven sowohl an Material aus dem unbelasteten als auch aus dem belasteten Bereich - also aus der Fahrstreifenmitte und direkt aus der rechten Rollspur - gewonnen und miteinander verglichen werden. Das belastete Material hat durch die Beanspruchung eine Schädigung erfahren, die sich in einer geringeren Bruchlastwechselzahl im Ermüdungsgraphen ausdrückt. Der Ermüdungsgraph des belasteten Materials lässt sich durch horizontales Verschieben auf der Abszisse so in den Graphen des unbelasteten Materials einhängen, dass eine Lastwechselzahl bestimmt werden kann, ab der beide Graphen quasi deckungsgleich verlaufen. Diese Lastwechselzahl ist maßgebend für die Bestimmung der Restnutzungsdauer.