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Detailergebnis zu DOK-Nr. 67295

Einfluss der Verbindung zwischen Lastplatte und Probekörper auf das viskoelastische Materialverhalten von Asphalt

Autoren	B. Hofko R. Blab
Sachgebiete	9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt

Straße und Autobahn 65 (2014) Nr. 2, S. 95-103, 11 B, 5 T, 12 Q

Zyklische Druckschwellversuche (CCT) werden routinemäßig durchgeführt, um das Verformungsverhalten (bleibende Verformungen) von Asphaltmischgut bei höheren Temperaturen zu bestimmen. CCT können jedoch auch zur Ermittlung des linear viskoelastischen Materialverhaltens (dynamischer Modul, Phasenwinkel) verwendet werden, wenn der Versuch mit einem Frequenz- und Temperatursweep durchgeführt wird. Im Druckschwellbereich sind dabei zwei Grenzfälle bezüglich der Verbindung zwischen Probekörper und Lastplatten möglich: Zum einen kann der Probekörper fest mit der Lastplatte verbunden, also verklebt sein. Das bedeutet, dass keine Querdehnung an den Stirnflächen des Probekörpers möglich ist. Im anderen Fall besteht keine fixe Verbindung zwischen Lastplatte und Probekörper. Durch reibungsmindernde Zusätze (zum Beispiel Silkonfett) an den Stirnflächen des Probeköpers wird eine möglichst homogene Verteilung der Verformungen über die gesamte Probekörperhöhe erreicht, da so auch begrenzt Querdehnungen an den Stirnflächen aktiviert werden. Die Untersuchung geht der Frage nach, ob die Verbindung zwischen Lastplatte und Probekörper einen Einfluss auf die viskoelastische Materialantwort hat. Dafür wurden CCT an Asphaltprobekörpern mit beiden Randbedingungen durchgeführt. Die Datenauswertung erfolgt mittels Regressionsanalyse, wobei in der Regressionsfunktion zusätzlich zum einfachen Sinus ein Term eingeführt wird, der die erste Oberschwingung darstellt. Es wird gezeigt, dass sich die Parameter der ersten Oberschwingung sehr gut eignen, Abweichungen vom vorgegebenen oder erwarteten Sinus sowohl quantitativ als auch qualitativ darzustellen. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass CCT unabhängig von der Verbindungsqualität Probekörper/Lastplatte das viskoelastische Materialverhalten beschreiben können. Ein Vergleich mit Ergebnissen aus 4-Punkt-Biegeprüfungen (4PBB) weist nach, dass die Daten aus 4PBB und CCT gut korrelieren. Zudem kann die Regressionsanalyse mit erweiterter Funktion auch zur Qualitätskontrolle des Outputs von dynamischen Prüfmaschinen herangezogen werden.