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July 2016
Tobias Dirk Paffrath
Ein Beitrag zur Verdichtungsproblematik bei der Herstellung von großformatigen Asphaltprobeplatten
Die Prüfungen zum Gebrauchsverhalten von Asphalt erfordern eine Vielzahl an Probekörpern, die eine möglichst gute Übereinstimmung mit den in-situ verdichteten Asphalten aufweisen sollen. Daraus resultierend ergeben sich neue Anforderungen an die Verdichtung von Asphalt im Labor, die in dieser Arbeit mit der Entwicklung der sog. Wuppertaler Walzsektorverdichtung begegnet werden. Dieses neue Laborverdichtungsverfahren soll in der Lage sein, großformatige Asphaltprobekörper zu verdichten, ohne dabei Nachteile bezüglich der Homogenität in Kauf nehmen zu müssen.
Zur Erreichung dieses Ziels wurden die Prozessschritte der Verdichtung von Asphalt im Feld sowie im Labor analysiert und auf Basis dessen ein Verdichtungsverfahren für den Wuppertaler Walzsektorverdichter (WWSV) entwickelt.
Zur Überprüfung des Gebrauchsverhaltens wurden Asphaltproben, die mit dem WWSV, dem konventionellen Walzsektorverdichter (WSV) und in-situ hergestellt wurden, miteinander verglichen. Zur Beurteilung wurden der Spurbildungsversuch, der einaxiale Druckschwellversuch mit begrenzt behinderter Querdehnung, der Spaltzug-Schwellversuch zur Ermittlung der Steifigkeit und des Ermüdungsverhaltens sowie Versuche zum Tieftemperaturverhalten von Asphalt herangezogen. Da die innere Asphaltstruktur einen wesentlichen Einfluss auf die Gebrauchseigenschaften von Asphalt besitzt, wurde diese mit der Analyse der Kornorientierung ebenfalls systematisch untersucht.
Die Ergebnisse dieser Dissertation belegen, dass die mit dem WWSV hergestellten Asphalte in vielen Fällen optimal mit den Verdichtungsverfahren des konventionellen WSV für kleine Asphaltplatten korrelieren. Es zeigten sich jedoch deutliche Unterschiede hinsichtlich der Kornorientierung der untersuchten Varianten, deren mögliche Ursachen aufgezeigt werden.
Zur Überprüfung des Gebrauchsverhaltens wurden Asphaltproben, die mit dem WWSV, dem konventionellen Walzsektorverdichter (WSV) und in-situ hergestellt wurden, miteinander verglichen. Zur Beurteilung wurden der Spurbildungsversuch, der einaxiale Druckschwellversuch mit begrenzt behinderter Querdehnung, der Spaltzug-Schwellversuch zur Ermittlung der Steifigkeit und des Ermüdungsverhaltens sowie Versuche zum Tieftemperaturverhalten von Asphalt herangezogen. Da die innere Asphaltstruktur einen wesentlichen Einfluss auf die Gebrauchseigenschaften von Asphalt besitzt, wurde diese mit der Analyse der Kornorientierung ebenfalls systematisch untersucht.
Die Ergebnisse dieser Dissertation belegen, dass die mit dem WWSV hergestellten Asphalte in vielen Fällen optimal mit den Verdichtungsverfahren des konventionellen WSV für kleine Asphaltplatten korrelieren. Es zeigten sich jedoch deutliche Unterschiede hinsichtlich der Kornorientierung der untersuchten Varianten, deren mögliche Ursachen aufgezeigt werden.
Keywords: Asphalt; Verdichtung; Walzsektor; großformatig
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