摘要: |
Mit dem Ziel der Optimierung der dimensionierungsrelevanten Kennwerte einer bitumendominanten Tragschicht in Kaltbauweise wurden zunaechst Art und Gehalt der Bitumenemulsion und des Asphaltgranulats variiert. Zur Festlegung der Gemischzusammensetzungen wurden die volumetrischen Kenndaten sowie die zeitliche Entwicklung der Steifigkeiten im Spaltzugversuch ermittelt. Die ermittelten Steifigkeiten zeigen, dass statische Spaltzugfestigkeiten von 1,1 bis ueber 1,5 Megapascal (MPa) nach 28 Tagen Probenlagerung erreicht werden koennen. Die zum Vergleich herangezogene statistische Auswertung von baubegleitenden Untersuchungen der Bundesautobahn (BAB) A 30 zeigen mittlere Spaltzugfestigkeiten nach 28 Tagen von nur 0,5 bis 0,7 MPa. Mit den ausgewaehlten Gemischen wurden anschliessend Probeplatten mit dem Walzsektor-Verdichtungsgeraet hergestellt. An den aus den Probeplatten herausgebohrten Bohrkernen wurden mittels dynamischem Spaltzug-Schwellversuch die Steifigkeiten bei Prueftemperaturen von -10 bis 20 Grad Celsius, sowie bei den Prueffrequenzen von 0,1, 1, 5 und 10 Herz bestimmt. Darueber hinaus wurde, ebenfalls im Spaltzug-Schwellversuch, das Ermuedungsverhalten bei 20 Grad Celsius ermittelt. Die Ergebnisse der dynamischen Spaltzug-Schwellversuche zeigen, dass die Steifigkeiten der mit Bitumenemulsion gebundenen Asphalttragschichten nicht das Niveau einer Heissasphalttragschicht erreichen. Die aus den Laborversuchen abgeleiteten Ermuedungskurven zeigen im Vergleich zum Referenzasphalt eine aehnliche Situation. Die Dimensionierungsberechnungen haben ergeben, dass die Einbindung einer Kaltasphalttragschicht in den hohen Belastungsklassen nur sehr bedingt moeglich ist. Hier lassen sich lediglich unter Beruecksichtigung einer konventionellen Asphalttragschicht als unterste Asphaltschicht brauchbare Loesungen errechnen. Bei Belastungsklassen Bk3,2 und niedriger konnten wirtschaftlich und bautechnisch sehr sinnvolle Loesungen dargestellt werden. Allerdings haben nur wenige der untersuchten Gemischvarianten zu einer wirtschaftlichen Oberbaudicke gefuehrt. Die Varianten mit dem weicheren Asphaltgranulat (AG1), und hier besonders die Varianten mit hohem Asphaltgranulatanteil, lieferten die wirtschaftlichsten Oberbaukonzepte. Zukuenftige Forschungsprojekte mit Kaltasphaltbauweisen sollten die mechanische Wirksamkeit des Emulsionswassers in zeitlicher Betrachtung beruecksichtigen. Hierzu konnte gezeigt werden, dass auch weit ueber 28 Tage hinaus noch eine deutlich positive Veraenderung der mechanischen Eigenschaften an mit Bitumenemulsion gebundenen Asphalttragschichten zu erwarten ist. |