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Report (Bericht) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/241/


Verdichtbarkeit von Asphaltmischgut unter Einsatz des Walzsektor-Verdichtungsgerätes im Laboratorium

Determining a characteristic value for the ability to compact mastic asphalt using a rolling-compaction machine in the laboratory

Wörner, Thomas ; Bönisch, Sandra ; Schmalz, Michael ; Bösel, Patrick

pdf-Format:
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Freie Schlagwörter (Deutsch): Bituminöses Mischgut , Deutschland , Eigenschaft , Eindringung , Forschungsbericht , Korrelation (math, stat) , Laboratorium , Spurrinne , Verdichtung , Verformung , Versuch , Walze
Freie Schlagwörter (Englisch): Bituminous mixture , Compaction , Correlation (math, stat) , Deformation , Germany , Laboratory , Pendulum tests , Penetration , Properties , Research report , Roller , Rutting , Test
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 31 Bituminöse Baustoffe
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Centrum Baustoffe und Materialprüfung <München>
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau
Bandnummer: 48
ISBN: 978-3-86509-582-4
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2006
Publikationsdatum: 05.10.2011
Bemerkung: Weitere beteiligte Körperschaft: Institut Dr.-Ing Gauer, Ingenieurgesellschaft für bautechnische Prüfungen, Regenstauf. Die Kostenpflichtige Verlagsversion des Berichtes liegt nur in digitaler Form (CD-ROM) vor.
Kurzfassung auf Deutsch: Das Walzsektor-Verdichtungsgerät dient bisher ausschließlich der Herstellung von Probekörpern für die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Asphalt. In der vorliegenden Forschungsarbeit sollte untersucht werden, ob sich aus dem beim Walzsektorverdichtungsgerät aufgezeichneten Verdichtungsverlauf Kennwerte zur Beschreibung der Verdichtbarkeit ableiten lassen. Die Plattenherstellung erfolgte nach der "Arbeitsanleitung zur Prüfung von Asphalt (ALP A-StB), Teil 11: Herstellung von Asphaltprobeplatten im Laboratorium mit dem Walzsektor-Verdichtungsgerät (WSV)". Das Verdichtungsregime des WSV gliedert sich in Vor- und Hauptverdichtung. Der zur Beschreibung der WSV-Verdichtung ermittelte Kennwert WE wurde ausschließlich an der Entwicklung der Verdichtungsarbeit der Hauptverdichtung bestimmt. Für die Auswertung wurde die kumulative Darstellung der Verdichtungsarbeit über die Zahl der Verdichtungsübergänge gewählt. Die dabei entstehenden Kurven lassen sich mit der Boltzmann-Funktion annähern. Der WE-Wert bezeichnet das Maximum der aufsummierten Verdichtungsarbeit während der Hauptverdichtung im WSV und charakterisiert nach den vorliegenden Untersuchungsergebnissen die für das jeweilige Mischgut erforderliche Verdichtungsarbeit in Nm/cm. Die Analyse der Dichtemerkmale (Hbit, k) der Probekörper aller untersuchten Mischgutvarianten zeigte, dass die Beschreibung der Verdichtbarkeit mit den derzeitigen Erkenntnissen und den Randbedingungen der Verdichtung nur für mittel und schwer verdichtbare Asphalte plausible Ergebnisse liefert. Ursache für die unzureichende Beschreibung der Verdichtbarkeit leicht verdichtbarer Mischgutvarianten ist einerseits im Verdichtungsregime und andererseits in der aus maschinenbau- und messtechnischen Gründen ungenauen Probekörperhöhenaufzeichnung während der Verdichtung zu sehen. Um auch für diese Asphalte einen Kennwert zur Beschreibung der Verdichtbarkeit mit dem WSV ermitteln zu können, muss das Programm der Verdichtung modifiziert werden. Der Zusammenhang zwischen Verdichtbarkeit und Verformungsbeständigkeit wurde bei den beiden performanceorientierten Verfahren der dynamischen Stempeleindringtiefe und der Spurbildung untersucht. Ein signifikanter Zusammenhang stellt sich hierbei am deutlichsten für den Vergleich des Verdichtungskennwertes WE mit der dynamischen Stempeleindringtiefe dar.
Kurzfassung auf Englisch: The rolling-compaction machine has, until now, been exclusively used in the production of samples for examining the mechanical properties of asphalt. The present research plans to investigate whether characteristic values for describing the ability to compact can be deduced from the compacting process recorded by the rolling-compaction machine. The production of paving stones took place according to the "Instructions for testing asphalt (ALP A-StB), Part 11: Production of sample asphalt paving stones in the laboratory with the rolling-compaction machine (WSV)". The WSV compacting system is divided up into preliminary and main compacting. The characteristic value WE determined to describe the WSV compacting was found exclusively based on the development of compacting work on the main compacting area. The cumulative representation of the compacting work on the number of changeovers in compacting was selected for the evaluation. The curves formed in the process can be approximated using the Boltzmann function. The WE-value describes the maximum of the total amount of compacting work during the main compacting process in the WSV and characterises the compacting work required for the respective mastic asphalt type in Nm/cm according to the results of the present research. The analysis of the density properties (Hbit, k) of the samples of all the variations of mastic asphalt showed that the description of the ability to compact only provides plausible results using the present findings and the boundary conditions for compacting for medium types of asphalt and those that are difficult to compact. The reason for the insufficient description of the ability to compact variations of mastic asphalt that are easy to compact is, on the one hand, the compacting system, and, on the other hand, the imprecise record of the level of the sample during compacting for engineering and metrological reasons. The compacting programme must be modified to be able to find a characteristic value for describing the ability to compact with WSV for these types of asphalt as well.