Konrad Mollenhauer SG Bau und Erhaltung von Verkehrswegen

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Konrad Mollenhauer SG Bau und Erhaltung von Verkehrswegen"

Christin Fürst
vor 6 Jahren
Abrufe

1 Widerstand d gegen Kälterissbildung Konrad Mollenhauer SG Bau und Erhaltung von Verkehrswegen

2 Widerstand gegen Kälterissbildung Kälterissbildung in der Praxis Prüfverfahren Prüfsystematik der Abkühl- und Zugversuche Auswertung und Ergebnisse Prüfvorschriften Einflüsse auf den Kälterisswiderstand von Asphalt Aktuelle Forschungsergebnisse Korrelationen zu Bindemittelkennwerten Anwendung zur Validierung eines Laboralterungsverfahrens Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

Einspannung und hohe Bindemittelviskosität

kryogene Spannung σ t Wird die Zugfestigkeit β t

= E(T) ε t = E(T) α t ΔT ΔT σ t = β t Sachgebiet

3 Kälterissbildung in der Praxis Sinkende Temperaturen (ΔT) bewirken Temperaturdehnung ε t Einspannung und hohe Bindemittelviskosität verhindern Abbau der Zugdehnungen Umwandlung in kryogene Spannung σ t Wird die Zugfestigkeit β t erreicht, kommt es zum Riss in der Befestigung σ t = E(T) ε t = E(T) α t ΔT ΔT σ t = β t Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

Prü fverfahren zur Ansprache des Kälteverhaltens

Probekörpers bleibt konstant Dehnung ε t = 0 Messung

Messung der Zugspannung und der Zugfestigkeit β t β t

4 Prü fverfahren zur Ansprache des Kälteverhaltens Abkühlversuch Abkühlung des Probekörpers T(t) Länge des Probekörpers bleibt konstant Dehnung ε t = 0 Messung der kryogenen Spannung σ t (T) Einaxialer Zugversuch Konstante Prüftemperatur T = konst. Probekörper wird weggeregelt gezogen ε t = ΔL(t) / L 0 Messung der Zugspannung und der Zugfestigkeit β t β t Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

5 Auswertung und Ergebnisse des Abkü hlversuchs Zugs (kryo pannung gene Spa annung) σ t [Mpa] Temperatur T [ C] Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

6 Ergebnisse des Zugversuchs - 10 C Zu ugspannu ung σ t [M Mpa] - 25 C +5 C + 20 C Dehnung ε t [μm/m] Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

7 Ergebnisse des Zugversuchs Zu ugspannu ung σ t [M Mpa] Zugfestigkeit β t (T) Temperatur T [ C] Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

8 Ermittlung der Zugfestigkeitsreserve Zu ugspannu ung σ t [M Mpa] Kryogene Spannung α t (T) Zugfestigkeit β t (T) Temperatur T [ C] Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

9 Ermittlung der Zugfestigkeitsreserve ung σ t [M Mpa] ugspannu Zu Zugfestigkeitsreserve Δβ t (T) Temperatur T [ C] Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

10 Prü fvorschriften Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

11 Einflü sse auf den Kälterisswiderstand : Asphaltbeton Geringere Feinanteile Eulitz, H. (1987): Kälteverhalten von Walzasphalten, Prüftechnische Ansprache und Einfluß kompositioneller Merkmale, Braunschweig Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

12 Einflü sse auf den Kälterisswiderstand: Gussasphalt Arand, W.; Hase, M. (1990): Verhalten von Gußasphalten bei tiefen Temperaturen, Teil A: Bewertungshintergrund zur Beurteilung von Gußasphalten, Braunschweig Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

(2000): Nutzungsdauer von Asphaltbefestigungen in Abhängigkeit i vom

13 Einflü sse auf den Kälterisswiderstand von Asphalt: Verdichtungsgrad Leutner, R.; Renken, P.; Lüthje, U. (2000): Nutzungsdauer von Asphaltbefestigungen in Abhängigkeit i vom Verdichtungsgrad, d AiF-Forschungsvorhaben F h Nr , Braunschweig Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

14 Einflü sse auf den Kälterisswiderstand von Asphalt: PmB gleicher Sorte, verschiedene Hersteller Bindemittel 25/ Hersteller Renken, P.; Büchler, S.; Mollenhauer, K. 2007: Einfluss von modifizierten Bitumen auf die Kälte- und Ermüdungseigenschaften von Asphalt und deren Veränderung während der Nutzungsdauer, Braunschweig Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

15 Korrelationen zu Bindemittelkennwerten (SMA 11 S) Korrelationskoeffizient zwischen Asphalt- und Bitumeneigenschaft (lineare Korrelation) R² [%] Abkühlversuch r Bruchtemperatur Bruchspannung ) σkry (T = -20 C) +20 C Einaxialer Zugversuch Zugfestigkeit Bruchdehnung +5 C -10 C -25 C +20 C +5 C -10 C -25 C Zugfestigkeits -reserve Max. Zug.- Res. Δβt,Max x Tempertur r T(Δβt,Max) Stan dard DSR BBR Erweichungspunkt Penetration El. Rückstellung Maximale Kraft G*(60 C; 1,59 Hz) δ(60 C;159Hz) 1, S (-16 C) m (-16 C) T(S (S=300MP MPa) m (S = 300 MPa) Wistuba, Mollenhauer, Metzker (2009). Assessing low-temperature properties of asphalt materials by means of static testing techniques. BCRA Conference 2009 Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

Alterung von Asphalt in Situ und im Labor Erprobung eines Laboralterungsverfahrens für Asphaltmischgut

1997, starke Rissbildung Strecke 1: Einbau1998, keine Risse Strecke 3: Einbau 1997, mäßige Rissbildung

16 Alterung von Asphalt in Situ und im Labor Erprobung eines Laboralterungsverfahrens für Asphaltmischgut Validierung an Slowenischen Autobahnbefestigungen (SMA 11 mit unterschiedlichen PmB Strecke 1, Einbau 1997, starke Rissbildung Strecke 1: Einbau1998, keine Risse Strecke 3: Einbau 1997, mäßige Rissbildung Probenahme und Durchführung von Abkühl- und Zugversuchen (6 a Nutzungsdauer) Mollenhauer, Moulliet, Pierard, Tusar & Gabet Chemical and physical compatibility of new and aged binders from RA, Re-Road eliverable D2.3 Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

17 Vergleich der Alterung in Situ (links) und im Labor (rechts) [Mpa] Zugfestigkeit g β t [Mpa] [Mpa] Kryogen ezugsp pannun ng σ kry Kryogen ne Zugs pannun ng σ kry Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

18 Vergleich der Alterung in Situ (links) und im Labor (rechts) Zugfe stigkeit t β t [Mp pa] Zugfes stigkeit t β t [Mp pa] Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

19 Widerstand gegen Kälterissbildung: Zug- und Abkü hlversuch Lebensdauerrelevante Asphalteigenschaft Erprobte, anerkannte Prüfverfahren für die Performance-Prüfung aller Asphaltarten (Deck- und Binderschichten) AC D, AC B, SMA, MA, PA Kategorien werden in neuen DIN EN eingeführt Umfangreicher Erfahrungshintergrund vorhanden Europaweit standardisierte Prüfverfahren Geeignete Prüfgeräte von mehreren Herstellern verfügbar Erfolgreicher Einsatz in Forschungsstellen und Prüfinstituten Vielen Dank fü r Ihre Aufmerksamkeit! T = -25 C T = +20 C Sachgebiet Bau und Erhaltung von Verkehrswegen Dr.-Ing. Konrad Mollenhauer

Ähnliche Dokumente

100% Recycling Asphalt ohne frisches Bitumen?

Verein zur sinnvollen Verwendung von Ausbauasphalt und Straßenaufbruch unter Berücksichtigung der Umweltschutzbelange e.v. 100% Recycling Asphalt ohne frisches Bitumen? 25. April 2013 VSVA Vortragsveranstaltung