Detailergebnis zu DOK-Nr. 52441
Formulierung von Frostvorgängen und Temperaturen in Straßenbefestigungen (Orig. engl.: Frost modelling and pavement temperatures: Summer pavement temperatures and frost modelling - Licentiate thesis)
| Autoren |
Å. Hermannsson |
|---|---|
| Sachgebiete |
7.3 Frost 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer |
Linköping: Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI), 2001, getr. Zählung, zahlr. B, T, Q (VTI särtryck H. 344)
Der Verfasser berichtet von 3 Veröffentlichungen aus den Jahren 1999 und 2000 über ein numerisches Modell mit empirischen Formeln für die Berechnung von Temperaturen in Straßenbefestigungen einschließlich der maximalen Temperaturen im Sommer unter Berücksichtigung der kurzwelligen und langwelligen Strahlungsbilanz. Besonders bei Straßen mit Asphaltbeton werden deren Eigenschaften mit der Temperatur erheblich verändert. Ein kalter Asphaltbeton wird hart und spröde, sodass leicht Brüche entstehen können. Bei hohen Temperaturen sinkt die Tragfähigkeit infolge Aufweichung des Asphalts. Ferner wird ein Modell für die winterlichen Bedingungen mit Frosthebungen entwickelt, um ein besseres Verständnis für die Gefrierprozesse in einer Straße und für die Faktoren zu erhalten, die die Frosteindringtiefen und Hebungen beeinflussen. Dies wird mit Messungen an Straßen verglichen. Weiter wird eine Laboreinrichtung für Frostversuche an Bodenproben vorgestellt. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Frosthebungsraten fast unabhängig von der Rate der Wärmefreisetzung beim Gefriervorgang (latente Wärme) sind. Die Ergebnisse werden in ein Simulationsprogramm eingeführt und beschrieben. Bei Laborversuchen wird allgemein davon ausgegangen, dass Frosthebungen direkt konform gehen mit der Wasseraufnahme der Proben. Dabei wird Bezug genommen auf die Literatur von Loch (1979), Penner (1960) und Konrad (1984). Die Studien des Verfassers zeigen jedoch ein abweichendes Verhalten bei gefrierendem Boden. Die Beziehung zwischen der Frosthebung und der Wasseraufnahme ist nur schwach ausgeprägt. Dies wird mit den Ergebnissen aus der Literatur diskutiert.