Detailergebnis zu DOK-Nr. 52769
Verkehrslastspannungen in Betondecken mit Ultra-Thin White Topping (UTW) (Orig. engl.: Loading stress in concrete slabs of ultra-thin white topping structure)
| Autoren |
T. Nishizawa Y. Murata T. Nakagawa |
|---|---|
| Sachgebiete |
12.2 Betonstraßen |
Proceedings of the Third International Symposium on 3D Finite Element for Pavement Analysis, Design and Research, Amsterdam, The Netherlands, 2-5 April 2002. Delft: Delft University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Geosciences, 2002, S. 319-337, 24 B, 3 T, 7 Q
Eine besondere Art der Erneuerung von bestehenden Asphaltdecken stellt das Ultra-Thin White Topping (UTW) dar. Dabei werden vorhandene Asphaltbefestigungen, die in der Substanz noch zufrieden stellende Dauerhaftigkeiten aufweisen, eventuell aber an der Oberfläche mit Spurrinnen geschädigt sind, mit dünnen Betondecken überbaut. Der Vorteil liegt in der Nutzung der bestehenden Tragfähigkeit der Asphaltbefestigung und dem Einsatz einer sehr schubspannungsresistenten Betondecke im oberen Bereich zur Verhinderung einer weiteren Spurrinnenbildung. Grundlegend für die Beurteilung von solch dünnen Betonplatten ist aber die Kenntnis der Ermüdung des Betons aus der Verkehrslastbeanspruchung. Einfache FE-Modelle sind ungeeignet, da das viskoelastische Verhalten der Asphalttragschicht und die Verbundwirkung zwischen Beton und Asphalt nur ungenügend berücksichtigt werden können. In der vorliegenden Untersuchung wird darum ein dreidimensionales FE-Modell generiert, das die Spannungen im Beton damit exakter ermitteln kann. Neben der Verbundwirkung zwischen Beton und Asphalt wird dabei auch die Lastübertragung an den Fugen in das zu berechnende System implementiert. Durch eine nichtlineare Berechnung kann auch das viskoelastische Verhalten des Asphaltes mit berücksichtigt werden. Auf einer Teststrecke aus einer 10 cm dicken Betondecke auf einer 10 cm dicken Asphalttragschicht wird ein Belastungstest durchgeführt. Die Betondecke wird sowohl statisch als auch dynamisch belastet und die Spannungen im Beton werden aufgezeichnet. Beim Vergleich der Messergebnisse mit den Ergebnissen der FE-Berechnung fällt auf, dass die Viskosität der Asphalttragschicht und die Verbundeigenschaften zwischen Beton und Asphalt einen starken Einfluss auf die Spannungen in der Betonplatte haben.