Detailergebnis zu DOK-Nr. 78740
Experimentelle und statistische Analyse der Feldalterung von Bitumen in Asphaltbelägen (Orig. engl.: Experimental and statistical analysis of bitumen’s field ageing in asphalt pavements)
| Autoren |
H. Zhang H. Soenen X. Carbonneau X. Lu C. Robertus Y. Zhang |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.1 Bitumen, Asphalt 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer |
Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board Vol. 2676, H. 7, 2022, S. 495-511, 7 B, 8 T, 41 Q. - Online-Ressource: verfügbar unter: https://journals.sagepub.com/home/trr
Die Alterungsgradienten von Bitumenproben, die aus 14 Straßenabschnitten stammten, sind mittels rheologischer und chemischer Charakterisierungen und statistischen Analysen untersucht worden. Die Auswirkungen der Hohlräume und der Umweltfaktoren auf den Alterungsgradienten wurden anhand der Feldalterungs- und Klimadaten bewertet. Die Wirksamkeit des Pressure Ageing Vessel (PAV) ist zur Beschleunigung der Langzeitalterung des Bitumens mithilfe eines Vergleichs mit den Daten der Feldalterung bewertet worden. Die kritischen Faktoren der Feldalterung wurden mithilfe statistischer Methoden identifiziert. Dazu wurde ein statistisches Modell für den Glover-Rowe-Parameter (G-R) formuliert und verifiziert unter Einbeziehung der ermittelten Schlüsselfaktoren. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Schwellenwert für den Hohlraumgehalt (circa 6 %) existiert, der die Alterungsgradienten der Asphaltbeläge unterscheiden kann. Es wird eine zunehmende Tendenz zwischen dem Alterungsgradienten und den jährlichen Tagen unter 0 °C festgestellt. Die chemischen Indizes, die steifigkeitsbezogenen Indizes und der G-R-Parameter können den Feldalterungsgradienten von Asphaltbelägen quantifizieren. Mit dem PAV-Test kann das Bitumen in den unteren Blechschalen auf das gleiche Alterungsniveau gebracht werden wie in einer Fahrbahntiefe von 0,5-2 cm nach 8 Jahren Feldeinsatz. Die Lebensdauer des Asphalts, der Bindemittelgehalt, die Mindesttemperatur, die Tage über 32 °C und unter 0 °C sind die kritischen Material- und Umweltfaktoren, die den Komplexen Schermodul des Bitumens, die Übergangsfrequenz, den G-R-Parameter des Bitumens und die Eigenschaft des Bitumens hinsichtlich des Rissverhaltens (Delta Tc) beeinflussen. Das statistische Modell wurde mit einem akzeptablen mittleren absoluten Fehler von 28,1 % und einem R2-Wert von 0,95 verifiziert.