Detailergebnis zu DOK-Nr. 59517
Simulation der Alterungseffekte von Asphaltheißmischgut auf das Gebrauchsverhalten und die Bemessung des Straßenaufbaus (Orig. engl.: Simulating the effects of hot mix asphalt aging for performance testing and pavement structural design)
| Autoren |
C.E. Zapata M.W. Mirza W.N. Houston |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.1 Bitumen, Asphalt 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer |
Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2007, 7 S., 4 T (NCHRP Research Results Digest H. 324)
In Abhängigkeit von der Zeit haben die jeweiligen äußeren Bedingungen einen signifikanten Einfluss auf die Eigenschaften von Asphaltheißmischgut, was letztendlich wiederum für das Gebrauchsverhalten von Bedeutung ist. Im Wesentlichen kommen wechselnde Temperaturen und Feuchtigkeit zum Tragen. Im Forschungsprojekt A-005 des SHRP wurde der Einfluss der Temperatur auf die Verhärtung des Bindemittels herausgestellt, so z. B. in Abhängigkeit von der mittleren Jahrestemperatur, von volumetrischen Eigenschaften (Hohlraum), von der Lage der jeweiligen Schicht im Gesamtaufbau und vom Herstellungs- und Einbauprozess. Es entsteht eine Kurz- oder Langzeitalterung mit der Bildung von Rissen und schließlich ein Versagen der gesamten Konstruktion. Nach AASHTO stehen zwei Prüfverfahren zur Verfügung, nämlich R 28, "Die beschleunigte Alterung im Drucktopf" (im Dünnfilm-Test gealtertes Bindemittel, Druckdauer 20 Std., Druckhöhe 2,1 MPa, Temperaturen 90 °C, 100 °C und 110 °C) und R 30, "Mischgutlagerung von Heißasphalt" (Mischgutalterung in einem Ofen, 5 Tage lang bei 85 °C). Für die Praxis war deren Aufarbeitung erforderlich. Dabei sollte vor allem dem Wechsel in der Bindemittelviskosität während der Extraktion und der Wiedergewinnung Rechnung getragen werden. Das Hauptziel war die Entwicklung eines verbesserten Vorhersagemodells unter Berücksichtigung der Bindemittelsorte und der Alterung während der Liegezeit. Zwei empirische Formeln wurden aufgestellt, und zwar für die erforderliche Temperatur im Drucktopf bzw. deren Umkehrung für die Alterungszeit. Es folgen Berechnungsbeispiele für 10 Bereiche unterschiedlicher, mittlerer Jahrestemperaturen (z. B. von -11 °C in Barrow/Alaska, bis 23,5 °C in Phoenix/Arizona)