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Einfluss der Rohdichte von Asphalt auf das Temperaturverhalten eines Asphaltkörpers

Mielke, Tommy

Bei der Herstellung einer Verkehrsfläche aus Asphalt liegt das Augenmerk vor allem darauf, eine Fläche herzustellen, die eine möglichst hohe Lebensdauer bei geringem Erhaltungsaufwand hat. Berechnungen zeigen dabei, dass höhere Asphalt- oberflächentemperaturen und damit auch höhere Temperaturen innerhalb des Asphaltkörpers einen wesentlich größeren Einfluss auf die maximale Nutzungsdauer einer Asphaltfläche haben als niedrigere Temperaturen. Daher ist das Bestreben groß, die Asphaltkörpertemperatur durch Herabsenken der Oberflächentemperatur, zum Beispiel durch eine helleres Gestein in der Deckschicht, zu verringern. Es stellt sich jedoch die Frage, ob es nicht noch weitere Möglichkeiten gibt, die Asphaltkörpertemperatur herabzusenken. Das Temperaturverhalten eines Asphaltkörpers wird für die rechnerische Dimensionierung nach den RDO Asphalt 2009 wird durch einen allgemeinen Temperaturverlauf im Asphaltkörper in Abhängigkeit von verschiedenen Oberflächentemperaturen berücksichtigt. Feldmessungen zeigen jedoch, dass der Temperaturverlauf im Asphaltkörper je nach Zusammensetzung des Asphaltes unterschiedlich verlaufen kann. Dieses Verhalten ist auf die Abhängigkeit des Temperaturverhaltens von der Temperaturleitfähigkeit des Asphaltes zurückzuführen und damit im Wesentlichen auf die Temperaturleitfähigkeit der verwendeten Gesteinskörnung, da diese den volumetrisch größten Anteil im Asphalt ausmacht. Durch die im Labor durchgeführten Messungen der Temperaturleitfähigkeit an Asphaltprobekörpern konnte nachgewiesen werden, dass die Rohdichte eines Asphaltes im direkten Zusammenhang mit der Temperaturleitfähigkeit steht und damit indirekt das Temperaturverhalten von Asphalt von der Rohdichte abgeleitet werden kann. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse, dass Asphalte mit hoher Rohdichte einen positiven Einfluss auf das Temperaturverhalten von Asphalt haben können. Abschließend wird in Berechnungen, die nach den RDO Asphalt 2009 durchgeführt wurden, belegt, dass das Temperaturverhalten und somit die Rohdichte von Asphalt einen wesentlichen Einfluss auf die Dauerhaftigkeit einer Asphaltbefestigung hat. Es wird aufgezeigt, dass bei hohen Oberflächentemperaturen die Temperatur im Asphaltkörper durch die Verwendung von Gesteinskörnungen mit geringer Temperaturleitfähigkeit abgesenkt werden kann, da so die Wärmeübertragung verringert wird.

In the production of a traffic surface made of asphalt, the main focus is on producing a surface that has the highest possible usable lifetime with low maintenance requirements. Calculations show that higher asphalt surface temperatures and thus also higher temperatures within the asphalt pavement have a significantly greater influence on the maximum useful life of an asphalt surface than lower temperatures. Therefore, there is a great desire to reduce the asphalt pavement temperature by lowering the surface temperature, for example, by a lighter rock in the top layer. However, it raises the question of whether there are any other ways to lower the asphalt pavement temperature. The temperature behavior of a full-depth asphalt pavement for the structural design is taken for the RDO Asphalt 2009 by a general temperature profile in the asphalt pavement as a function of different surface temperatures. However, field measurements show that the temperature profile in the asphalt pavement can vary depending on the composition of the asphalt. This behavior is due to the dependence of the temperature behavior of the thermal conductivity of the asphalt and is thus essentially determined by the aggregate used, which makes up the largest volumetric portion of the asphalt. By measuring the thermal diffusivity in asphalt test sample it could be proven that the maximum specific density of an asphalt is directly related to the thermal diffusivity, and therefore the temperature behavior of asphalt can be indirectly deduced from the maximum specific density. Furthermore, the results show that asphalts with a high maximum density can have a positive influence on the temperature behavior of asphalt. Finally, calculations according to the RDO Asphalt 2009 show that the temperature behavior and the maximum density of asphalt have a significant influence on the durability of an asphalt pavement. It is shown that at high surface temperatures the use of aggregates with low thermal conductivity lowers the temperature in the asphalt pavement.

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Citation style:

Mielke, Tommy: Einfluss der Rohdichte von Asphalt auf das Temperaturverhalten eines Asphaltkörpers. 2018.

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