Bestimmung des Alterungsverhaltens von Asphaltgemischen als Grundlage für die Bemessung von Asphaltbefestigungen und Prognose der Lebensdauer/Schadensentstehung
Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Radenberg
Asphalte unterliegen beim Herstellungsprozess, beim Transport, beim Einbau und während der Nutzungszeit einem irreversiblen Alterungsprozess. Insbesondere die Auswirkungen der Asphaltalterung auf das mechanische Verhalten von Asphaltstraßenbefestigungen kann nur unzureichend abgeschätzt werden.
Der wesentlichste Aspekt zur Erreichung des angestrebten Forschungsziels ist eine abgesicherte Aufstellung von Randbedingungen zur simulierten Alterung des Asphaltes im Labor. Dazu wurde an der Technischen Universität Dresden der WARMBOLDSCHE Alterungstisch verwendet, während an der Ruhr-Universität Bochum ein neues Alterungsverfahren entwickelt wurde.
Im ersten Schritt erfolgte die Entnahme von Bohrkernen aus insgesamt 7 Versuchsstrecken mit einer Liegezeit von 9 bis 35 Jahren. An der der Technischen Universität Dresden und der Ruhr-Universität Bochum wurden mit zwei verschiedenen Laboralterungsmethoden 7 Asphalttragschichtgemische künstlich gealtert.
An den Asphaltproben wurden Spaltzug-Schwellversuche zur Bestimmung der Ermüdungsfunktion und der Steifigkeitsmodul-Temperaturfunktion durchgeführt. An den Bindemitteln wurden physikalische, rheologische und chemische Untersuchungen zur Beurteilung des Alterungszustandes durchgeführt.
Die Ergebnisse der Dimensionierungen und Prognosen mit dem Programm PaDesTo zeigen bei den Asphaltbefestigungen einen sehr deutlichen Einfluss der künstlichen Alterung der Asphalttragschichtgemische auf die prognostizierte Nutzungsdauer. Während beim Bochumer Alterungsverfahren die erhöhten Steifigkeitsmoduln und die günstigeren Ermüdungsfunktionen längere prognostizierte Nutzungsdauern zur Folge haben, ist bei der Alterung mit dem WARMBOLDschen Alterungstisch, dieser Effekt nicht so deutlich ausgeprägt. Die Dimensionierungsergebnisse zeigen klar, dass die Alterung einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss hat.
Das Forschungsprojekt wurde zusammen mit der Technischen Universität Dresden durchgeführt.
Auftraggeber:
Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
FE-Nr. 04.205/2006/ARB
Bericht/Veröffentlichung:
Forschung Straßenbau -und Straßenverkehrstechnik
Heft 1091 - 2013
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