Detailergebnis zu DOK-Nr. 64985
Anwendung von Versuchen mit ungleichförmigen Spannungszuständen zur genauen Bestimmung der Bruchenergie bei Asphaltmischungen (Orig. engl.: Use of nonuniform stress-state tests to determine fracture energy of asphalt mixtures accurately)
| Autoren |
R. Roque C. Koh |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.1 Bitumen, Asphalt 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer |
Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2010 (Transportation Research Record (TRB) H. 2181) S. 55-66, 10 B, 20 Q
Risse in Asphaltbefestigungen, hervorgerufen durch Ermüdung oder thermische Spannungen, entstehen in Form von Zugspannungsbrüchen, wenn Grenzwerte der Zugspannung, der Zugdehnung oder der Bruchenergie überschritten werden. Zur genauen Bestimmung der Bruchenergie bei Laborproben ist eine exakte Messung der Dehnung zum Zeitpunkt des Bruchs und in der Ebene des Bruchs notwendig. Versuche mit ungleichförmigen Spannungszuständen - wie der Superpave Indirect Tension (IDT) Test und der Dog-bone Direct Tension (DBDT) Test - gewährleisten, dass die Versagensebene vorher bekannt ist und gezielt Dehnungsmessungen vorgenommen werden können. Gleichzeitig wird so der Einfluss von lokalen Mikrorissen verringert. Für beide Versuche werden Proben mit herkömmlichem und polymermodifiziertem Bitumen sowie offenporige Asphaltproben hergestellt, die nach kurzer oder langer künstlichen Alterung bei verschiedenen Temperaturen (-10 bis +10 °C) getestet werden. Auch wenn sich die beiden Versuche bei der Zugspannung und Zugdehnung unterscheiden, bei der Bruchenergie ergeben sich immer gleiche Ergebnisse. Offenporiger Asphalt hat geringere Grenzwerte bis zum Versagen. Polymermodifizierte Asphaltmischungen führen zu größeren Werten bei Zugdehnung und Bruchenergie, aber nicht bei der Zugbelastung. Höhere Temperaturen erhöhen den Grenzwert der Bruchenergie. Damit ist die Bruchenergie zur Bestimmung eines Zugspannungsbruchs eine wichtige Größe, die unabhängig von Spannungszustand, Belastungsbedingungen oder Form der Probe ermittelt werden kann. Mit jedem der beiden Versuche lässt sich die Bruchenergie genau bestimmen.