Eine Änderung der Technischen Prüfvorschrift für den Einaxialen Druck-Schwellversuch im Jahr 2018 zielt auf besser differenzierbare Aussagen zum Verformungswiderstand ab. So sollen statt Marshall-Probekörpern künftig Bohrkerne aus walzsegmentverdichteten Asphalt-Probeplatten oder aus walzverdichteten Asphaltschichten von Straßen entnommen und untersucht werden, da Marshall-Probekörper aufgrund der Verdichtungsart (schlagende Verdichtung) nicht mit einer in der Praxis verdichteten Asphaltschicht vergleichbar sind. Darüber hinaus wird im Rahmen der Überarbeitung der Technischen Regelwerke (TL Asphalt-StB und ZTV Asphalt-StB) zukünftig der Einaxiale Druck-Schwellversuch (DSV) nach TP Asphalt-StB, Teil 25 B1 zur Beschreibung des Verformungswiderstandes Anwendung finden. Hierfür gibt es bisher keinen wissenschaftlich abgesicherten Bewertungshintergrund, weshalb eine prüftechnische Absicherung des Verformungswiderstandes notwendig ist. Ein weiterer, häufig diskutierter prüftechnischer Aspekt ist die Frage nach der Berücksichtigung einer definierten Querdehnungsbehinderung, die in der Straße vorhanden ist. Der Einaxiale Druck-Schwellversuch berücksichtigt keine Querdehnungsbehinderung, die TP Asphalt-StB, Teil 25 A2 bietet eine Möglichkeit zur Laborprüfung mit Querdehnungsbehinderung. In diesem Forschungsprojekt wurde zudem eine Variante mit einer erhöhten seitlichen Stützeinwirkung untersucht, indem um die Mantelfläche des zylindrischen Probekörpers ein massiver Metallring angeordnet wurde. Für die Bewertung des Verformungsverhaltens von Gussasphalt nach den TP Asphalt-StB Teil 25 A1 gibt es bereits einen Vorschlag für einen Bewertungshintergrund, der mit den durchgeführten Untersuchungen kritisch überprüft und ggf. geändert wird. Dafür wurden insgesamt 45 verschiedene Asphaltmischgutvarianten hergestellt und im Labor untersucht. Zusätzlich wurden Daten von externen Asphaltmischgutproduzenten gesammelt, um vorhandene Ergebnisse in die Auswertung miteinzubeziehen. Zur Validierung der im Labor hergestellten Asphaltkonzepte wurden zehn Praxisstrecken ausgewählt und Bohrkerne entnommen. An allen Walzasphaltvarianten wurden dynamische Stempeleindringversuche gemäß TP Asphalt-StB, Teil 25 A2 und bei den Gussasphalten gemäß TP Asphalt-StB, Teil 25 A1 durchgeführt und bei allen Walzasphalten Einaxiale Druck-Schwellversuche am Bohrkern gemäß TP Asphalt-StB, Teil 25 B1. An ausgewählten Varianten wurden zudem der Einaxiale Druck-Schwellversuche am MPK und Stempeleindringversuche mit Querdehnungsbehinderung durchgeführt. Im ersten Schritt wurden die Daten statistisch ausgewertet, um eventuelle Ausreißer zu identifizieren und auszuschließen. Die Grundlage zur statistischen Bewertung der Verformungsergebnisse bildeten Box-Whisker-Plots und die Durchführung einer deskriptiven Statistik. Die Analysen fanden sowohl für die Ergebnisse der im Labor hergestellten Probekörper als auch der extern gesammelten Daten statt. Die Auswertung der Dehnungsraten ermöglichte die Festlegung erster Zielwerte für verschiedene Belastungen, jedoch basieren diese auf einer geringen Datenbasis, was weitere Untersuchungen erforderlich macht. Die Untersuchungen zum dynamischen Stempeleindringversuch mit und ohne Stützring ergaben keine signifikanten Unterschiede in den Ergebnissen, was darauf hindeutet, dass der Stützring keinen Einfluss hat. Der bestehende Erfahrungshintergrund für die dynamischen Stempeleindringtiefen von Gussasphalt konnte zum Teil bestätigt werden. Untersuchungen mit abgeänderten Prüfrandbedingung für hohe verformungswirksame Belastungen gaben erste Erkenntnisse darüber, wie sich verschiedene Zusammensetzung bei erhöhten Temperaturen und verlängerter Lastdauer verhalten. Dabei wurde festgestellt, dass Varianten mit unterschiedlichen Sieblinien unterschiedliche Verformungswiderstände aufwiesen, wobei jene, die sich an der oberen Sieblinie orientieren einen höheren Widerstand zeigten als jene, die sich an der unteren orientieren. Bei einer Prüftemperatur von 65 °C wurde bei allen Proben eine fortschreitende volumendilatante Gefügezerstörung festgestellt.
An update to the technical test specification for the cyclic compression test (DSV) in 2018 aims to provide more differentiated statements on resistance to permanent deformation. In future, drill cores from roller-compacted asphalt test slabs or from roller-compacted asphalt layers of roads are to be taken and examined instead of MPK, as Marshall test specimens are not comparable with an asphalt layer compacted in practice due to the type of compaction (percussive compaction). In addition, as part of the revision of the technical regulations (TL Asphalt-StB and ZTV Asphalt-StB), the uniaxial cyclic compression test (DSV) in accordance with TP Asphalt-StB, Part 25 B1 will be used in future to describe the resistance to permanent deformation. To date, there is no scientifically validated assessment background for this, which is why it is necessary to validate the resistance to permanent deformation in terms of testing technology. Another frequently discussed technical testing aspect is the question of considering a defined transverse strain restraint, which exists in practice. The uniaxial cyclic compression test does not take transverse strain restraint into account; the TP Asphalt-StB, Part 25 A2 offers a possibility for laboratory testing with transverse strain restraint. In this research project, a variant with an increased lateral support effect was also investigated by placing a solid metal ring around the outer surface of the cylindrical test specimen. For the evaluation of the deformation behavior of mastic asphalt according to TP Asphalt-StB Part 25 A1, there is already a proposal for an evaluation background, which is critically reviewed and, if necessary, changed with the investigations carried out. A total of 45 different asphalt mix variants were produced and tested in the laboratory. In addition, data was collected from external asphalt mix producers to include existing results in the evaluation. To validate the asphalt concepts produced in the laboratory, ten practical sections were selected and drill cores were taken. Dynamic punch penetration tests were carried out on all rolled asphalt variants in accordance with TP Asphalt-StB, Part 25 A2 and on the mastic asphalts in accordance with TP Asphalt-StB, Part 25 A1 and uniaxial compression-swell tests on the drill core in accordance with TP Asphalt-StB, Part 25 B1 for all rolled asphalts. In addition, uniaxial compression-swelling tests on the MPK and punch penetration tests with transverse strain restraint were carried out on selected variants. In the first step, the data was statistically evaluated to identify and exclude any outliers. The basis for the statistical evaluation of the deformation results was formed by box-whisker plots and the implementation of descriptive statistics, which were presented in tabular form. The analyses were carried out both for the results of the test specimens produced in the laboratory and the externally collected data. The evaluation of the strain rates made it possible to determine initial target values for various loads, but these are based on a small database, which makes further investigations necessary. The investigations into the dynamic punch penetration test with and without a support ring did not produce any significant differences in the results, which indicates that the support ring has no influence. The existing empirical background for the dynamic stamp penetration depths of mastic asphalt could be partially confirmed. Investigations with modified test boundary conditions for high deformation-effective loads provided initial insights into how different compositions behave at elevated temperatures and extended load duration. It was found that variants with different grading curves exhibited different resistance to permanent deformations, with those based on the upper grading curve showing a higher resistance than those based on the lower curve. At a test temperature of 65 °C, progressive volume-dilatant microstructural destruction was observed in all samples.
Neue Prüfverfahren und -parameter: Übertragung des Bewertungshintergrundes des Verformungswiderstandes von Walzasphalt für die vertragliche Anwendung von Performance-Anforderungen
2025-08-08
Book
Electronic Resource
German
DDC: | 620 |
Neuermittlung des Bewertungshintergrundes fuer Ergebnisse von Griffigkeitsmessungen
Automotive engineering | 1984
|Asphaltprüfung - Bewertung des Verformungswiderstandes von Asphalten mit dynamischen Druckversuchen
Online Contents | 2010
|TIBKAT | 2006
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