Mots-clé
(Allemand)
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Kälteverhalten, bituminöse Bindemittel
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Mots-clé
(Anglais)
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Bitumen, cold
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Autre Numéro de projet
(Allemand)
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06/95
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Description succincte
(Allemand)
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Die Zielsetzung der Forschungsarbeit besteht darin, eine rasche und zuverlässige Methode zur Prüfung des Kälteverhaltes von bituminösen Bindemitteln zu evaluieren. Es sind folgende Arbeitsschritte vorgesehen:
- Methoden-Entwicklung für den Bending-Beam-Rheometer
- Methoden-Entwicklung für die Kraft-Duktilitäts-Prüfung
- Vergleichsmessungen mit dem Brechpunkt nach Fraass, dem direkten Zugversuch LCPC und dem Versuch Biege-Schub-Axial (EMPA).
Im Rahmen von Anschlussarbeiten ist ein Ringversuch unter der Beteiligung mehrerer Labors vorgesehen. In einer späteren Arbeit sind Anforderungen (Grenzwerte) zu erarbeiten. Die Festlegung der Anforderungen ist auf der Basis einer Korrelation, zwischen dem gemessenen Parameter des Kälteverhaltens des Bindemittels und dem mechanischen Kälteverhalten verdichteter Mischgutproben, zu erarbeiten.
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Description succincte
(Anglais)
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Evaluation of a test method for the behaviour at deep temperatures .
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Description du projet
(Allemand)
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Im Vordergrund der Untersuchung stand der BBR. Bei diesem Versuch wurde eine Parameterstudie durchgeführt, um die Empfindlichkeit des Verfahrens auf kleine Änderungen der Prüfbedingungen zu untersuchen.
Anschliessend wurde ein internationaler Ringversuch durchgeführt und gemäss ISO 5725 statistisch ausgewertet. Somit konnte die Präzision des Versuches bestimmt werden.
An einer Auswahl von 6 verschiedenen Bindemitteln wurden verschiedene bekannte und auch neuartige Versuche durchgeführt. Einige Versuche wurden am LAVOC oder an der EMPA durchgeführt. Die Ergebnisse wurde miteinander verglichen und kommentiert.
Auf einer Versuchstrecke mit 16 verschiedenen Bindemitteln in der Deckschicht wurde das Verhalten der Beläge in einem langen Zeitraum beobachtet. Das Bindemittel wurde nach verschiedenen künstlichen Alterungen im Labor sowie in verschiedenen Zeitabständen aus dem Mischgut rückgewonnen und untersucht. Bei der Untersuchung wurden teilweise die gleichen Prüfmethoden wie obenbeschrieben gewählt. Somit konnte ein Bezug zwischen dem Verhalten auf der Strasse und den Ergebnissen im Labor gesucht werden.
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Objectifs du projet
(Allemand)
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Entwicklung von praxisgerechten Prüfverfahren an Bindemitteln. Erarbeiten von Grundlagen zur Normierung mit dem Ziel, Kälteschäden zu vermeiden.
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Réalisation des objectifs
(Allemand)
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Die ursprüngliche Zielsetzung wurde erreicht. In der Thematik „Kälteverhalten von bituminösen Bindemitteln sind u. A. noch folgende offene Fragen:
Die bisherigen Bemühungen das Kälteverhalten durch Laborversuche zu beschreiben, waren mehrheitlich auf einmalige Belastungen beschränkt. Sowohl der BBR als auch die Kältekontraktionsversuche stellen eine einmalige Belastung des Prüfkörpers dar. Die Rissbildung bei moderaten Temperaturen unter Wiederholbelastung ist noch zu wenig erforscht. In der vorliegenden Arbeit wurde ein vielversprechender Ansatz aufgezeigt, mit welchem mehr über die Vorgänge der Rissbildung in Zusammenhang mit dem Ermüdungsverhalten erfahren werden könnte.
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Résumé des résultats (Abstract)
(Allemand)
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Alterungen im Labor sowie in verschiedenen Zeitabständen aus dem Belag rückge-wonnen und untersucht. Bei der Untersuchung wurden teilweise die gleichen Prüfmethoden wie obenbeschrieben gewählt. Somit konnte ein Bezug zwischen dem Verhalten auf der Strasse und den Ergebnissen im Labor gesucht werden.
Dazu wurden die Risstiefe und das Rissausmass nach 10 Jahren mit verschiedenen Laborunter-suchungen verglichen. Es konnten Korrelationen (bis zu R2 = 0.86) zwischen dem Rissausmass und dem BBR gefunden werden. Sehr erfreulich ist die gute Korrelation zwischen dem BBR an im Labor gealtertem Bindemittel und dem Rissverhalten auf dem Objekt.
Die Vergleichsstrecken liegen in einem klimatisch relativ milden Gebiet. Die auf dem Objekt regist-rierten winterlichen Temperaturen sind zu wenig tief um thermisch induzierte Risse zu erzeugen. Die festgestellten Risse sind somit auf eine Überlagerung der Beanspruchungen durch den Ver-kehr und durch das Klima zurückzuführen. Da diese Überlagerung der Beanspruchung in der Schweiz (und Europa) die häufigste Ursache für die Rissbildung darstellt, ist die festgestellte Kor-relationen mit dem BBR besonders erfreulich.
In einem dynamischen koaxialen Schubtest wurde während des Versuches die Temperatur abge-senkt. Diese neuartige Versuchsanordnung erlaubte interessante Folgerungen bezüglich den Prüf-verfahren.
Bei Prüfverfahren die bereits ein Anreissen erfassen, werden harte Bindemitteln tendenziell unter-bewertet, da eine teilweise Schädigung einem völligen Versagen gleichgesetzt wird. Umgekehrt werden bei Prüfverfahren, die nur das völlige Durchreissen erfassen, harte Bindemittel überbewer-tet, da teilweise Schädigungen gar nicht erfasst werden.
Die bisherigen Bemühungen das Kälteverhalten durch Laborversuche zu beschreiben, waren mehrheitlich auf einmalige Belastungen beschränkt. Sowohl der BBR als auch die Kältekontraktionsversuche stellen eine einmalige Belastung des Prüfkörpers dar. Die Rissbildung bei moderaten Temperaturen unter Wiederholbelastung ist noch zu wenig erforscht. In der vorliegen-den Arbeit wurde ein vielversprechender Ansatz aufgezeigt, mit welchem mehr über die Vorgänge der Rissbildung in Zusammenhang mit dem Ermüdungsverhalten erfahren werden könnte.
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Mise en oeuvre et application
(Allemand)
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Die Erkenntnisse im Zusammenhang mit der Durchführung, Auswertung und Präzision des Versuches "Bending Beam Rheometer" werden in die CEN-Normierung in Form einer nationalen Stellungnahme während des Enquiry Eingang finden.
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Publications / Résultats
(Allemand)
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Dez. 1997 Internationaler Ringversuch Bending Beam Rheometer; Bitumen 4/97
April 1995 Comparison of Bending Beam Rheometer with cracking-performance of
polymer modified Asphalt;
Ch. Angst, M. Riedi; European Workshop on Rheology; 5. - 7. April 1995;
Brussels
April 2003 Test methods for the behavior of bituminous binders at low temperature;
Gubler, Partl, Riedi, Angst; 6 th International RILEM Symposium; PTEBM 2003 Zürich
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No du rapport
(Allemand)
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1058
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