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Detailergebnis zu DOK-Nr. 70440

Steifigkeits- und Ermüdungsverhalten von Asphaltschichten bei unterschiedlichen Alterungsstufen

Autoren	E. Ramadan
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen

Aachen: Shaker, 2016, XV, 175 S., zahlr. B, T, Q, Anhang (Schriftenreihe des Fachzentrums Verkehr Bd. 13). - ISBN 978-3-8440-4348-8

Asphalt altert während der Nutzungsdauer in der Weise, dass die Asphaltsteifigkeit und die Sprödigkeit durch Oxidation (Sauerstoff und Ozon), Nachdestillation (Wärme) und Strukturalterung (UV-Strahlung) zunehmen. Die Richtlinien zur rechnerischen Dimensionierung (RDO Asphalt 09) erlauben es jedoch nicht, die infolge Alterung veränderlichen Asphalteigenschaften in der zur Verfügung stehenden analytischen Dimensionierungsmethode genau genug zu berücksichtigen. Für eine zuverlässige Prognose des Gebrauchsverhaltens von Asphaltstraßen ist es wichtig, die Änderungen der Performance-Eigenschaften der Asphalte mit zunehmender Liegedauer (Alterung) zu berücksichtigen. Hierbei konzentriert sich diese Dissertation auf die Untersuchung der Änderungen des Steifigkeits- und Ermüdungsverhaltens infolge der Asphaltalterung beziehungsweise der Lastwiederholungen und somit auf die möglichen Auswirkungen bezüglich der Dimensionierung und Prognosen der Nutzungsdauer von Asphaltbefestigungen. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Asphaltalterung auf das Kälteverhalten der Asphaltvarianten der Deckschicht sowie auf die Standfestigkeit der Asphaltvariante der Deck- und Binderschicht ermittelt. Im Rahmen der Arbeit wurden für jede Asphaltschicht jeweils zwei Mischgüter getestet, die sich lediglich in der Bindemittelsorte unterscheiden. Zur Simulation der in situ natürlich stattfindenden Asphaltalterung wurde zunächst das international anerkannte Alterungsverfahren für Asphalt nach SHRP (Strategic Highway Research Project) verwendet, mit dem die in situ stattfindende Asphaltalterung aber nicht hinreichend genau im Labor nachgebildet werden konnte. Daher wurde ein neues Alterungsverfahren, das "Wuppertaler Alterungsverfahren" (WA V) zur Alterung des Asphaltmischguts entwickelt, mit dem die in situ äquivalenten Liegedauern von circa 3, 15, 43 und 56 Jahren für die Asphaltvariante AC 22 TS (50/70), verifiziert durch den Erweichungspunkt Ring und Kugel sowie die Nadelpenetration, simuliert werden konnten. Die ermittelten Untersuchungsergebnisse haben gezeigt, dass die Asphaltalterung einen signifikanten Einfluss auf die Änderung der Bindemittel- und Asphalteigenschaften und somit auf die Ermüdungslastwechselzahl (Nutzungsdauer) von Asphaltbefestigungen hat.