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Widerstand gegen bleibende Verformungen und Kälteeigenschaften – Ermittlung der Präzision in Ringversuchen

Resistance to permanent deformation and low-temperature cracking - Determination of test precision in round robin tests

  • Im Zuge eines Ringversuchs wurden Präzisionswerte für die Ergebnisse von Prüfverfahren zur Untersuchung der Kälteflexibilität mittels einaxialer Zug- und Abkühlversuche gemäß den TP Asphalt-StB, Teil 46 A sowie des Verformungswiderstandes mittels dynamischer Stempeleindringversuche gemäß TP Asphalt-StB, Teil 25 A 1 für Gussasphalt und einaxialer Druck-Schwellversuche gemäß TP Asphalt-StB, Teil 5 B 1 für Walzsaphalt bestimmt. Dazu wurden je Versuchsart jeweils fünf Asphaltmischgutvarianten beprobt. Für die Durchführung der Abkühl- und Zugversuche sowie der einaxialen Druck-Schwellversuche wurden zentral Asphalt-Probeplatten verdichtet. Diese sowie die Gussasphaltproben zur Durchführung der Dynamischen Stempeleindringversuche wurden gleichmäßig auf die 12 am Ringversuch beteiligten Prüfstellen verteilt. Vor Durchführung der Prüfungen wurden an den eingesetzten Prüfgeräten Geräteaudits durchgeführt. Neben der Überprüfung der Messaufnehmer und deren Kalibrierung wurden auch Systemprüfungen durchgeführt, in denen die regelkonforme Ansteuerung der Prüfverfahren untersucht wurden. Im Rahmen des Projektes konnten für die genannten Prüfverfahren die Kennwerte der Verfahrenspräzision kritische Spannweite, Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit bestimmt werden. Diese können als Grundlage für die entsprechenden Abschnitte der Teile der TP Asphalt-StB dienen. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass diese an einer kleinen Auswahl von Asphaltvarianten ermittelt wurden. Zudem kann die Herstellung der hohen Zahl der Asphalt-Probeplatten zu Inhomogenitäten der Asphalt-Probekörper geführt haben, welche die ermittelten Präzisionswerte ungünstig beeinflussen. Daher wurden zumindest die Kennwerte der kritischen Spannweite anhand des Erfahrungshintergrundes von drei Prüfstellen eingeordnet. Weiterhin wurden kleinere Anpassungen für die Weiterentwicklung der Prüfverfahren vorgeschlagen. Diese betreffen insbesondere die Präzisierung der Auswertung der Versuchsergebnisse.
  • The test precision for asphalt test methods for investigating the flexibility at low temperatures by means of uniaxial tensile stress tests (UTST) and thermal stress restrained specimen tests (TSRST) according to EN 12697-46 and the deformation resistance by means of uniaxial compression tests with confinement and uniaxial cyclic compression tests (UCCT) according to EN 12697-25 was investigated within a round-robin test. Five asphalt mix variants were sampled for each test type. For conducting UTST, TSRST and UCCT, asphalt slabs were compacted centrally. These and the mastic asphalt samples were then distributed evenly among the 12 test laboratories participating in the round robin test. Before the tests were carried out, the individual test devices were checked. In addition to checking the sensors for force, deformation and temperature individually, system tests were also carried out, where the whole test is checked by measuring a dummy specimen with known properties. From the statistical analysis according to ISO 5725-2 the test precision values of repeatability and reproducibility were calculated. However, for the results of TSRST and uniaxial compression tests with confinement, the test precision was identified as comparable low. For the test of resistance against permanent deformation of mastic asphalt the reason for low test precision is believed in the development to very stiff asphalt mixtures which result in very low deformation values to be assessed within the tests. For the TSRST as well as the UTST, the test results are highly affected by the density of the test specimen. On at least two of the five asphalt mixtures analysed (AC 32, PA 8) the test laboratories reported of low-quality asphalt slabs and specimens. Here the compaction of more than 100 slabs per asphalt sample resulted in high scatter of specimen’s bulk densities and also in the test results. By comparing the measured range of the single test results against the test data of more than 220 asphalt samples tested in three laboratories, it was concluded that the derived values for repeatability refer to the least 65 % of experienced values or even less. Therefore, the obtained values of test precision are likely to underestimate the actual test precision in daily testing practice. The centralized assessment of the test raw data identified errors in test evaluation in some of the test laboratories - especially when the test assessment is conducted by software. Here some visual control of the measured strain or stress signals shall be introduced to the test specifications.

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Metadaten
Author:Konrad Mollenhauer, Jens Wetekam, Plamena Plachkova-Dzhurova, Julian Milch
DOI:https://doi.org/10.60850/bericht-s236
ISBN:978-3-95606-944-4
ISSN:0943-9323
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen, Reihe S: Straßenbau (236)
Publisher:Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG
Place of publication:Bremen
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2026/07/21
Date of first publication:2026/07/21
Publishing institution:Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt)
Release Date:2026/07/21
Tag:Asphalt; Deutschland; Eigenschaft; Festigkeit; Flexibilität; Forschungsbericht; Genauigkeit; Kälte; Messung; Prüfverfahren; Ringanalyse; Stabilität; Versuch
Asphalt; Flexibility; Germany; Group analysis (test); Low temperature; Measurement; Precision; Properties; Research report; Resistance (mater); Stability; Test; Test method
Number of pages:112
Comment:
Projekt-Nr.: 07.0310
Projekttitel: Widerstand gegen bleibende Verformungen und Kälteeigenschaften - Ermittlung der Präzision in Ringversuchen
Fachbetreuung: Tobias Paffrath
Referat: Asphaltbauweisen
Institutes:Abteilung Straßenbautechnik
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):License LogoBASt / Link zum Urhebergesetz

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