Zurück Vor

Detailergebnis zu DOK-Nr. 55109

Plastisches Verformungsverhalten von Tragschichten ohne Bindemittel in Straßenbefestigungen (Orig. engl.: Permanent deformation behaviour of unbound granular materials in pavement constructions)

Autoren	S. Werkmeister
Sachgebiete	8.2 Schottertragschichten 8.3 Kiestragschichten

Dresden: Technische Universität Dresden, Institut für Stadtbauwesen und Straßenbau, 2004, getr. Zählung, zahlr. B, T, Q (Schriftenreihe des Lehrstuhls Straßenbau, Technische Universität Dresden H. 12)

Auf der Grundlage der Ergebnisse von dynamischen Triaxialversuchen an Gesteinskörnungen, die an der Universität Nottingham durchgeführt worden waren, erfolgte eine Überprüfung und Fortentwicklung des Dresdner Stoffmodells zur mechanisch-theoretischen Beschreibung des Verformungsverhaltens von Tragschichten ohne Bindemittel (ToB). Gegenüber der ursprünglichen Shakedown-Theorie konnten drei Bereiche unterschiedlichen Verformungsverhaltens anhand der Versuchsergebnisse abgegrenzt werden. Der Bereich A ist durch das Auftreten abnehmender plastischer Verformungen (Nachverdichtung) und einem anschließend elastischen Verhalten gekennzeichnet. Abweichend vom Bereich A kommt es im Bereich B (höheres Belastungsniveau) nach einer hohen Lastwechselzahl zu einem erneuten Anstieg der plastischen Verformungen. Bei einem sehr hohen Belastungsniveau stellt sich ein Verformungsverhalten im Bereich C ein, das durch ein zunehmendes Versagen bereits bei niedrigen Lastwechselzahlen gekennzeichnet ist. Anhand des Spannungsverhältnisses delta (Index s1)/ delta (Index s3) kann mit Hilfe einer abgeleiteten Funktion eine Abgrenzung der Bereiche für verschiedene Gesteinskörnungen erfolgen. Modellrechnungen, die mit einem FEM-Programm durchgeführt wurden, das einen nichtlinear-elastischen Modellansatz für ToB beinhaltete, dienten einer Abschätzung der in der Fahrbahnbefestigung innerhalb der ToB auftretenden Beanspruchungszustände. Durch einen Vergleich mit den zuvor ermittelten Bereichsgrenzen konnten auf diese Weise Aussagen zum Auftreten plastischer Verformungen der ToB abgeleitet werden. Zudem konnten die Auswirkungen einer Achslasterhöhung sowie unterschiedlicher Wassergehalte in der ToB und unterschiedlicher Asphaltoberflächentemperaturen modelltechnisch untersucht werden. Damit wird die Anwendung des zuvor entwickelten Verfahrens im Rahmen von Bemessungs- und Zustandsprognoseberechnungen beschrieben. Zudem konnte in den Berechnungen gezeigt werden, dass in Fahrbahnbefestigungen mit einem sehr dicken Asphaltschichtenpaket auch nach einer hohen Anzahl von Lastwechseln nur sehr geringe plastische Verformungen der ToB zu erwarten sind.