Zurück Vor

Detailergebnis zu DOK-Nr. 58000

Stark zeitraffende Ermüdungsuntersuchungen an vollmaßstäblichen Betonplatten (Orig. engl.: Superaccelerated pavement testing on full-scale concrete slabs)

Autoren	D.W. Fowler J.L. Lee C. Suh
Sachgebiete	11.0 Allgemeines (Merkblätter, Richtlinien, TV)

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2005 (Transportation Research Record (TRB) H. 1940) S. 113-124, 10 B, 4 T, 12 Q

An der Universität von Austin, Texas, wurden im Rahmen einer Studie stark zeitraffende Ermüdungsversuche an Betonplatten durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen Laborversuchen an balkenförmigen Probekörpern und vollmaßstäblichen Versuchen an Betonplatten zu untersuchen. Die zyklisch wiederholte statische und dynamische Belastung der jeweils untersuchten Einzelplatten, die auf einer Asphalttragschicht aufgelagert waren, erfolgte mit einem stationären dynamischen Deflektometer (SDD). Zur Messung dynamischer und bleibender Verformungen wurden die Platten mit Beschleunigungsmessern und Wegaufnehmern instrumentiert. Zur Ermittlung der maximalen Anzahl ertragbarer Lastwechsel in Abhängigkeit vom Spannungsniveau, wurden zunächst Laborversuche an balkenförmigen Probekörpern durchgeführt, bevor die Betonplatten aus Betonen mit gleicher Rezeptur hergestellt wurden. Im Verlauf der Ermüdungsversuche an Betonplatten traten erste Risse an der Plattenunterseite, unterhalb der Lasteinleitung, auf und setzten sich hier entlang der Plattenmittellinie fort. Sie folgten damit dem anhand von FEM-Berechnungen ermittelten Maximalspannungsverlauf. Auch nach dem Auftreten eines ersten sichtbaren Risses wurde die untersuchte Betonplatte weiter zyklisch belastet bis ein erster Riss an einer Plattenecke die Plattendicke vollständig durchzog. Im Falle eines nicht vollständigen Durchbrechens der Platte an der Plattenecke wurde der Versuch nach 600 000 Lastzyklen abgebrochen. Die an den Beschleunigungsmessern gemessenen Verformungen wurden mit Bezug zur Anzahl der Lastwiederholungen in Diagrammen aufgetragen. Dabei wird grundsätzlich der Beginn des Rissprozesses an einer deutlichen Zunahme der Verformung erkennbar. Die Anzahl der ertragbaren Lastwechsel je Spannungsniveau wurde im Feldversuch deutlich höher ermittelt als im Laborversuch. Dies wird durch einen Unterschied im Quotienten aus minimaler zu maximaler Spannung erklärt, der im Feldversuch bei 0,4, im Laborversuch dagegen bei 0,1 lag. Nach einer Anpassung der Ergebnisse der Laborversuche an Betonbalken und der Feldversuche an Betonplatten unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Spannungsverhältnisse, lässt sich ein etwa gleicher Zusammenhang zwischen dem Spannungsniveau und der Lastwechselzahl erkennen.