Detailergebnis zu DOK-Nr. 73871
Entwicklung eines einfachen Ermüdungsbruchtests für Bitumen (Orig. engl.: Development of a simple fatigue cracking test for asphalt binders)
| Autoren |
F. Zhou P. Karki S. Im |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt |
Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board H. 2632, 2017, S. 79-87, 9 B, 1 T, 21 Q. - Online-Ressource: Verfügbar unter: http://journals.sagepub.com/home/trr
Die aktuelle Superpave® PG-Spezifikation verwendet den Parameter G*sin (Delta) zur Quantifizierung der Ermüdungsbeständigkeit von Bitumen. Die Eignung des Parameters wurde lange diskutiert. Die US-amerikanische Normungsbehörde AASHTO hat kürzlich die lineare Version des Amplitudentests als vorläufige Norm (AASHTO TP 101-12) übernommen. Die Autoren des referierten Artikels untersuchten die Empfindlichkeit dieses Tests gegenüber unterschiedlichen Alterungsstufen von Bitumen: nicht gealterte Bitumen im Anlieferungszustand, kurzzeitgealtert (RTFOT) und langzeitgealtert (PAV unter Variation der Expositionszeit). Die Ergebnisse zeigten, dass für langzeitgealterte Bitumen in vielen Fällen eine höhere Ermüdungsbeständigkeit prognostiziert wird. Daher wurde in der Studie ein einfacher Ermüdungsbruchtest für Bitumen entwickelt. In diesem neuen rein linearen Amplituden-Sweep (PLAS)-Test wird die maximale Scherbeanspruchung innerhalb von 3 000 Schwingungszyklen linear von 0 auf 30 % erhöht. Auf Basis der Bruchmechanik wurde der neue Parameter Ermüdungsbeständigkeit-Energieindex (FREI) abgeleitet. In der Studie wurden unterschiedlich gealterte Bitumen in Kombination mit Rejuvenatoren mittels eines PLAS-Tests untersucht und Ergebnissen aus dem Texas-Overlay-Test und des Illinois-Flexibilitätsindex-Tests gegenübergestellt. Die Ergebnisse zeigten, dass der PLAS-Test empfindlich gegenüber beiden Alterungsbedingungen des Bitumens und der Art der Verjüngung und Dosierung reagiert und bezüglich der Ermüdungsbeständigkeit differenziert. Die Ergebnisse aus dem PLAS-Test und der abgeleitete FREI-Parameter korrelierten gut mit den Rissversuchen am Asphaltmischgut. Weiterhin wurden die Ergebnisse der neuen Methode mittels FHWA (beschleunigte Belastungs-Testeinrichtung) verifiziert. Es konnte ein Zusammenhang zwischen den Ergebnissen des PLAS-Tests und der Ermüdungsbeständigkeit im Großmaßstab festgestellt werden. Eine abschließende Validierung mithilfe von In-situ-Ergebnissen steht noch aus.