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Detailergebnis zu DOK-Nr. 57556

Ermittlung der Ermüdungsrissbildung aus thermischer Beanspruchung in Asphaltbefestigungen durch Feldversuche und Theorie (Orig. engl.: Field and theoretical evaluation of thermal fatigue cracking in flexible pavements)

Autoren	M.A. Elseifi I.L. Al-Qadi M.M. Hassan
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2005 (Transportation Research Record (TRB) H. 1919) S. 87-95, 9 B, 1 T, 14 Q

Thermische Rissbildung hat zweierlei Erscheinungsformen: die Niedrigtemperaturrissbildung und die Ermüdungsrissbildung, welche aus zyklischen Temperaturschwankungen entsteht. Die zwei Jahre umfassenden Feldergebnisse stammen von einer für amerikanische Fernstraßen typischen Fahrbahnbefestigung, Abschnitt A der Virginia Smart Road, einer mit Dehnungsmessstreifen in der Fahrspur an den Unterseiten der Schichten und mit Thermoelementen ausgestatteten Versuchsstraße. Die Zyklen der Längsdehnung an der Unterseite der Deckschicht verlaufen ähnlich dem Tageszyklus der Temperatur. Auch wird ein dreidimensionales FE-Modell entwickelt, welches über Ermittlung der Temperatur- und Spannungsfelder die thermische Ermüdung simulieren kann. Die hohe Übereinstimmung mit den Messdaten erlaubt eine erste Einschätzung des Verhaltens von Befestigungen bei thermischer Ermüdung; Alterung und temperaturabhängiges Materialverhalten könnten noch implementiert werden. Die Ergebnisse bekräftigen die Hypothese, dass die thermische Ermüdungsrissbildung mehr aus den hohen Dehnungsbreiten, welche die Differenz zwischen maximaler und minimaler Dehnung eines Zyklus beschreiben und im Frühling Werte bis 350 µm/m erreichen, als aus der auftretenden Frequenz resultiert.