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0901 249
Qualitätsplanung beim Verdichten von Asphalt
AiF 10037
IDN 706294
Forschungsstelle Technische Universität Braunschweig, Institut für Straßenwesen (Prof. Dr.-Ing. W. Arand)
Bearbeiter Arand, W.
Renken, P.
Büchler, S.
Auftraggeber Bundesministerium für Wirtschaft, Bonn
Stand Abschluss: Oktober 1997

Im Rahmen des Forschungsvorhabens konnten erstmals in groß angelegten Feldversuchen die Auswirkungen der wesentlichen Einflußgrößen auf den Verdichtungserfolg von Asphaltdeckschichten überprüft werden. Für zwei unterschiedlich zusammengesetzte Asphaltbetone und einen Splittmastixasphalt (SMA) wurden die die Verdichtung beeinflussenden Größen Anfangs-Verdichtungstemperatur, Schichtdicke des SMA, Masse der Walzen, Art der Verdichtung und Anzahl der Walzübergänge systematisch verändert. Primärergebnisse der experimentellen Untersuchungen waren die an den aus den Walzfeldern entnommenen Bohrkernproben bestimmten Raumdichten, Verdichtungsgrade und Hohlraumgehalte. Die Zunahme der Raumdichte in Abhängigkeit von der Walzübergangszahl n ließ sich für jede der 48 Walzbahnen in 24 Versuchsstrecken durch eine dreiparametrige Exponentialfunktion beschreiben. Bereits früher konnte gezeigt werden, daß der Verlauf der Verdichtung eines Asphaltmischguts im Verdichtungsgerät nach Marshall der gleichen exponentiellen Gesetzmäßigkeit gehorcht. Durch Umformen der Verdichtungsfunktion läßt sich für den Fall der Laborverdichtung eine erforderliche Verdichtungsarbeit S berechnen. Für den Fall der Feldverdichtung lässt sich analog die erforderliche Walzarbeit n zur Erzielung eines gewünschten Verdichtungsgrades bestimmen. Zwischen S und n existiert ein fast funktionaler Zusammenhang. Allerdings halten die Regressionsparameter trotz hervorragender Annäherung einer Überprüfung auf physikalische Plausibilität nicht stand. Daher wurde eine zweite Auswertung des Datenmaterials unter Anwendung der Evolutionsstrategie vorgenommen, der ein Produkt von Potenz-Terms zugrunde gelegt wurde. Die evolutionsstrategischen Berechnungen führten schließlich auf Nomogramme, die es gestatten, die erforderliche Anzahl von Walzübergängen zum Erreichen eines bestimmten Verdichtungsgrades für Asphaltbetone 0/11 unterschiedlicher Verdichtbarkeit sowie für Splittmastixasphalte 0/11 in Abhängigkeit von der Anfangs-Verdichtungstemperatur, der erforderlichen Verdichtungsarbeit, der Masse der Walze sowie der Art der Verdichtung mit bisher nicht möglicher Zuverlässigkeit quantitativ abzuschätzen.

Veröffentlichung