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Ein Beitrag zur Festlegung von Grenzwerten für den Schichtenverbund im Asphaltstraßenbau

Stöckert, Ulrike :
Ein Beitrag zur Festlegung von Grenzwerten für den Schichtenverbund im Asphaltstraßenbau.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2002)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Ein Beitrag zur Festlegung von Grenzwerten für den Schichtenverbund im Asphaltstraßenbau
Language: German
Abstract:

Mit der stetigen Zunahme der Verkehrsbelastung wuchs in den vergangenen Jahren die Bedeutung des Schichtenverbundes. Mangelhafter Schichtenverbund verursacht Spannungsumlagerungen und -erhöhungen, die im Zusammenwirken mit ungünstigen Randbedingungen zu vorzeitigen Verformungen oder strukturellen Schädigungen der Asphaltbefestigung führen können. Die Prüfung des Schichtenverbundes an aus Straßenkonstruktionen entnommenen Bohrkernen ist mit Hilfe des Prüfverfahrens nach LEUTNER möglich. Um die Prüfung in ein Technisches Regelwerk mit vertragsrelevanten Konsequenzen aufnehmen zu können, muß die Präzision des Prüfverfahrens ermittelt und ein Bewertungshintergrund mit Anforderungswerten erarbeitet werden. Vor diesem Hintergrund wurde die vorliegende Forschungsarbeit durchgeführt. Die Abschätzung des Prüffehlers für die Prüfung des Schichtenverbundes nach LEUTNER erfolgte im Rahmen einer Ringanalyse, an der insgesamt 13 Prüfstellen teilgenommen haben. Zur Vorbereitung der Ringanalyse wurden zweilagige Asphaltprobekörper im Labor so hergestellt, daß die gesamte in der Praxis festgestellte Bandbreite möglicher Scherkräfte abgedeckt wurde. Durch die im Labor mögliche gleichmäßige Herstellung der Probekörper konnten Abweichungen der Meßwerte aufgrund von Materialinhomogenitäten verringert und somit der Einfluß weiterer Prüfparameter auf die Streuungen der Ergebnisse durch Varianzanalyse statistisch ausgewertet werden. Auf Grundlage der vorliegenden Forschungsergebnisse wird für das Prüfverfahren „Prüfung des Schichtenverbundes nach LEUTNER“ ein Prüffehler zur Aufnahme in die Arbeitsanleitung (ALP-A, Teil 4, FGSV 1999) vorgeschlagen. Außerdem wurden basierend auf der statistischen Auswertung der Prüfergebnisse von 496 Bohrkernen aus 31 Strecken mit Grunderneuerung bzw. Neubaustrecken ein Bewertungshintergrund erarbeitet und Anforderungswerte wie folgt vorgeschlagen. . Schichtgrenze Asphaltdeckschicht - Asphaltbinderschichtschicht: 25 kN . Schichtgrenze Asphaltbinderschicht - Asphalttragschicht: 20 kN . Schichtgrenze Asphalttragschicht - Asphalttragschicht: 16 kN Für den Scherweg werden Bereiche genannt, in denen das Bruchverhalten als günstig bewertet wird. Anhand der vorliegenden Ergebnisse konnte nachgewiesen werden, daß bei Einhaltung der Anforderungen gemäß ZTV Asphalt-StB 01 bzw. ZTVT-StB 95 bei Beachtung der notwendigen Einbaubedingungen ein hoher Schichtenverbund erzielt werden kann. Die Untersuchungen zur zeitlichen Entwicklung des Schichtenverbundes zeigen, daß durch die Verkehrsbelastung eine Erhöhung des Schichtenverbundes eintritt, wenn die Bohrkerne 2 der Erstentnahme (vor der Verkehrsübergabe) Scherkräfte von etwa 20 kN aufwiesen. Bei fehlendem oder schlechtem Schichtenverbund kann keine Verbesserung durch die Verkehrsbelastung erwartet werden.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
The continuous increase in traffic load over the last few years has led to a rise in the significance of layer bonds. Deficient layer bonds cause shifts and increase in stress which – in conjunction with unfavourable boundary conditions – can lead to premature deformations or structural damage to the asphalt fastening. Layer bonds on drill cores taken from road construction can be tested by the LEUTNER technique. To allow such tests to be integrated into a set of technical regulations having contractual validity, it is necessary to ascertain the precision of the test technique and prepare a basis for evaluation incorporating specifications. This research project was conducted in view of these circumstances. Test errors for examinations of layer bonds using the LEUTNER technique were estimated as a part of a ring analysis in which a total of 13 test centers participated. To prepare the ring analysis, two-layer asphalt samples were produces in a laboratory so as to cover the entire range of shearing forces established in practice. A production of homogeneous samples in the laboratory made it possible to reduce deviations caused by material inconsistencies, thus allowing a statistical evaluation of the influence of additional test parameters on the distribution of the results by means of variance analysis. These research results have been used as a basis for proposing the inclusion of a test error for the test technique titled “Testing of layer bonds in accordance with LEUTNER” into the work instructions (ALP-A, Part 4, FGSV 1999). Furthermore, a statistical evaluation of the test results of 500 drill cores from 31 overhauled or completely new routes was used as a basis for preparing an evaluation scheme and proposing the following specifications: . Boundary between asphalt covering layer – asphalt bonding layer: 25 kN . Boundary between asphalt bonding layer – asphalt bearing course: 20 kN . Boundary between asphalt bearing course – asphalt bearing course: 16 kN Ranges over which the fracture behaviour is considered favourable were specified for the shear path. The available results provided evidence that a high degree of layer bonding can be achieved given compliance with the requirements of ZTV Asphalt-STB 01 and ZTVT-StB 95 as well as observation of the necessary installation conditions. Investigations of the chronological development of layer bonds have shown that traffic loads enhance layer bonds if the drill cores of the initial sampling (prior to commissioning) exhibit shearing forces of approximately 20 kN. In the case of lacking or poor layer bonds, traffic loads cannot be expected to result in any improvements.English
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: Fachbereich Bauingenieurwesen und Geodäsie
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:21
Last Modified: 07 Dec 2012 11:47
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000210
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-2109
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Durth, Prof. Dr.- Walter and Tappert, Prof. Dr.- Axel and Bald, Prof. Dr.- J. Stefan
Advisors: Durth, Prof. Dr.- Walter and Tappert, Prof. Dr.- Axel
Refereed: 12 December 2001
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/210
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