Substanzbewertung von Asphaltbefestigungen

BASt Heft 1119: Substanzbewertung von Asphaltbefestigungen - Weiterführende Untersuchungen zur Vervollständigung des Verfahrens
Ralf Roos, C. Karcher, P. Plachkova-Dzhurova, J. Jähnig
156 S., 166 Abb., 87 Tab., ISBN 978-3-95606-221-6, 2016, EUR 21,50, 465 g

Ziel des Forschungsvorhabens war die Weiter¬entwicklung des Verfahrens zur Berechnung des Nutzungsausfallzeitpunktes (NAZ) auf Basis von zerstörenden Materialuntersuchungen und zerstö¬rungsfreien HWD-Messungen mittels zehn neuen sowie zwei bereits im FE 04.0199/2004 „Vergleichende Bewertung der Restsubstanz von Asphaltbefestigungen nach langjähriger Verkehrsnutzung“ untersuchten Bundesfernstraßen. Dabei sollte das mechanische Verhalten der gesamten Konstruktion für homogene Untersuchungsabschnitte beurteilt und bei der Ermittlung der Restsubstanz berücksichtigt werden.
Nach der Festlegung der Strecken wurden zerstörungsfreie Tragfähigkeitsmessungen durchgeführt. Die Ergebnisse dienten als Grundlage für die Festlegung der Stationen für die Bohrkernentnahme. Für die umfassenden Laboruntersuchungen wurden jeweils 21 Bohrkerne in der rechten Rollspur je Streckenabschnitt entnommen. Das primäre Untersuchungsprogramm im Labor sah vor, die Ermittlung der Ermüdungs- und Steifigkeitseigenschaften des Asphaltes mit dem Spaltzug-Schwellversuch (SZV) nach AL-Sp-Asphalt 09 für die untere Asphalttragschichtlage bzw. für alle Asphaltschichten und -lagen. Des Weiteren wurden der Schichtenverbund mit dem Abscherversuch nach TP Asphalt-StB, Teil 80 zwischen allen Asphaltschichten bzw. -lagen und die kryogenen Zugspannungen mit Abkühlversuchen nach TP Asphalt-StB an der (unteren Lage der) Asphalttragschicht ermittelt.
Auf der Grundlage dieser Laboruntersuchungen und der weiteren dimensionierungsrelevanten Eingangsgrößen (z.B. Schichtdicken, Verkehr, Klimazone etc.) wurde anschließend der NAZ mit Hilfe des Programms PaDesTo ermittelt. Ergänzt wurde diese Vorgehensweise durch eine stochastische Betrachtung der Eingangsgrößen. Die abgeschätzte Restnutzungsdauer, welche hier die verbleibende Zeit bis zum Auftreten von Ermüdungsrissen in der Asphalttragschicht beschreibt, variierte für die 12 Untersuchungsstrecken zwischen 2,6 und über 30 Jahren.
In bivariaten Korrelationsanalysen wurden die Zusammenhänge zwischen den Ergebnissen aus den Untersuchungen in situ, den Streckeninformationen, den dimensionierungsrelevanten Eingangsgrößen sowie den ermittelten NAZ untersucht.
Weiterhin wurden Untersuchungen zur Rissentstehung und -ausbreitung mit dem Halbzylinder-Biegeversuch (HBV) nach DIN EN 12679-44 durchgeführt, um Aussagen zu der Entwicklung der Schädigungsprozesse treffen zu können.
Zum Abschluss der Untersuchungen wurde versucht, erste Grundzüge einer Systematik zu entwickeln, mit welcher die Ergebnisse der Bewertung der Restsubstanz von homogenen Untersuchungsabschnitten ggf. auf benachbarte Bereiche oder größere Netzabschnitte extrapoliert werden kann.