Rheologisches Modell zur Beschreibung des Kaelteverhaltens von Asphalten

Eine der wesentlichen Baustoffeigenschaften, welche das Gebrauchsverhalten und die Nutzungsdauer von Asphaltstrasen beeinflusst, ist das Kalteverhalten. Die Ansprache des Kalteverhaltens erfolgt zurzeit gemas Europaischer Normen anhand der Prufverfahren Abkuhlversuch, Zugversuch, Relaxationsversuch und Retardationsversuch. Eine rheologische Auswertung erfolgt meist nur fur den Retardationsversuch unter Heranziehung des Burgers-Modells. Fur die vorliegende Arbeit wurden an einem Asphaltbeton AC 11 Prufungen an allen genannten Prufverfahren unter Variation der Prufbedingungen durchgefuhrt. Basierend auf den Retardationsversuchen dieses Datenkollektivs wurden fur jeden Versuch die Parameter des Burgers-Modells ermittelt und funktionale Zusammenhange erstellt (Basis-Modell). An charakteristischen Beispielen wurde gezeigt, dass eine Anwendung des Basis-Modells auf die anderen Prufverfahren keine zufriedenstellenden Anpassungen ergeben. Daher wurde das Basis-Modell modifiziert, und die Veranderung der einzelnen Burgers-Parameter als Folge der Materialschadigung interpretiert. Fur die Retardationsversuche wurde festgestellt, dass die Viskositat des singularen Dampfers des Burgers-Modells exponentiell verringert werden muss, um einen exponentiellen Dehnungszuwachs zu beschreiben. Die Reduzierung wird als Schadigung interpretiert. Beim Relaxationsversuch wird eine Schadigung des singularen Dampfers sowie – mit sinkender Pruftemperatur – eine Schadigung der singularen Feder beim Versuchsstart festgestellt. Wahrend des Zugversuchs erzeugt die singulare Feder die Spannungszunahme, bis gegen Versuchsende der singulare Dampfer, aufgrund einer Schadigung, einen Spannungsabfall (Dehnungszunahme) bis zum Bruch des Probekorpers bewirkt. Im Abkuhlversuch erzeugt im Wesentlichen die singulare Feder die Spannungszunahme, bis sie gegen Ende des Versuchs so stark geschadigt wird, dass sie zum Versagen des Probekorpers fuhrt. Der singulare Dampfer kann vollstandig entfallen.