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Dimensionierungsrelevante Prognose des Ermüdungsverhaltens von Asphalt mittels einaxialer Zug-Schwellversuche

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[Quelle: http://www.digibib.tu-bs.de]

Der Ermüdungswiderstand beeinflusst die Dauerhaftigkeit einer Asphaltbefestigung maßgebend. Der einaxiale Zug-Schwellversuch simuliert die kombinierte Beanspruchung aus kryogener Spannung infolge thermisch behinderten Schrumpfens sowie aus Biegebeanspruchung infolge Verkehrs. Diese schwellende Zugspannung bewirkt neben der Vergrößerung der viskoelastischen Dehnung auch progressiv zunehmende viskoplastische Verformung. In der Literatur wird dazu angemahnt, dass der herkömmlich zur Auswertung herangezogene Ermüdungseffekt, die Verringerung des Elastizitätsmoduls, durch den Aufbau großer Dehnungen verfälscht wird. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass die im einaxialen Zug-Schwellversuch gemessene viskoplastische Dehnung ebenso aus der Materialermüdung resultiert wie das herkömmliche Auswertungskriterium Steifigkeits-Abnahme. Unter Anwendung des Burgers-Modells kann der Verlauf der viskoplastischen Dehnung berechnet werden, indem die ermüdungsbedingte Materialschädigung, abgeleitet aus dem Verlauf der viskoelastischen Dehnung, berücksichtigt wird. Aus Zug-Schwellversuchen unter Variation der Temperatur, der Belastungsfrequenz und der Beanspruchung werden Ermüdungsfunktionen abgeleitet, mit denen die Ermüdungsresistenz prognostiziert werden kann. Es wird gezeigt, dass die Schädigung infolge Ermüdung unabhängig von der zwischen 3 Hz und 10 Hz variierten Prüffrequenz ist, wenn ihr Verlauf über die Zeit dargestellt wird. So weisen neben den Ermüdungsfunktionen sowohl die bei gleicher Temperatur und Beanspruchung gemessene viskoplastische Dehnung als auch die Steifigkeit von der Frequenz im untersuchten Bereich unabhängige Verläufe auf. Durch die Einführung der Belastungsfrequenz in die Ermüdungsfunktionen kann der für die Dimensionierung notwendige Prüfaufwand mit einer nur geringen Einbuße an Präzision erheblich reduziert werden.

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Bücher, Broschüren

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Straßenbau - Straßenbautechnik
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Das Buch gibt den Studierenden und den schon tätigen IngenieurInnen einen fundierten Überblick in das Fachgebiet der Straßenbautechnik. Von den Beanspruchungen der Verkehrsflächen, über die Straßenbaustoffe, die Konstruktion und die Dimensionierung, die Herstellung der verschiedenen Bauweisen, der Analyse des Bestandes bis zur Erhaltung informiert es über alle Themen des Straßenbaus. Die 8. Auflage berücksichtigt: die Aktualisierung der RStO; die neuen Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung (RDO); die neue Ausgabe der ZTV Pflaster; Homogenbereiche und FDVK im Erdbau; weitere Verfahren in der Erhaltung des vorhandenen Straßennetzes (Benkelman-Balken und Thermografieverfahren); neue Erkenntnisse aus der Straßenbauforschung, veränderte Bauverfahren und die Erhaltung.

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Simon Batz, Nico Chiriatti, Julian Dicks
Straßen- und Tiefbau
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Die 15. Auflage wurde hinsichtlich der Entwicklung von Normung und Technik aktualisiert. Das bewährte Konzept in der Bereitstellung der Inhalte von vorbereitenden, begleitenden sowie ausführenden Arbeiten wurde beibehalten. Das Layout wurde optimiert und die Inhalte neu gegliedert. Die Inhalte Erdarbeiten (Kapitel 5), Bau von Rohrleitungen (Kapitel 6), Bau von Einfassungen (Kapitel 7), Oberflächenentwässerung (Kapitel 8), Pflasterflächen (Kapitel 10), Betonstraßen (Kapitel 11) und Asphaltstraßen (Kapitel 12) wurden extra herausgestellt, umso eine gezielte Verbindung zu den Lernfeldern zu erleichtern. Das Kapitel Fachmathematik (14) wurde um wesentliche Grundlagen und um praxisnahe Formeln und Beispiele erweitert. Dem Kapitel Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau (Kapitel 15) wurden notwendige Inhalte aus dem Bauzeichnen vorangestellt. Beispiele aus Leistungsverzeichnissen, den Teilkapiteln zugeordnete Aufgaben und handlungsbezogene Projekte ergänzen die ausbildungsrelevanten Inhalte. Für die Projekte sind teilweise Lösungsangebote angefügt. Die Gesamtheit der Lösungsvorschläge ist als digitales Zusatzmaterial in der Europathek zu finden. Ebenso befinden sich dort Formelblätter, Abbildungen und Tabellen, eine Übersicht zu den Projekten, Aufgaben und Lösungen, Projektarbeit im Lernfeld. Im Anhang sind die Lernfelder und Lerninhalte für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/in im Detail aufgeführt, die Lernfelder für die Ausbildungsberufe Kanalbauer/in sowie Rohrleitungsbauer/in im Überblick. Der Tabellenteil ergänzt die didaktisch aufbereiteten Tabellen in den Kapiteln. Die im Anhang angefügten WEb-Adressen, das Literaturverzeichnis und die Benennung einer Auswahl der DIN-Normen, DIN EN-Normen und der einschlägigen Richtlinien sowie das Kapitel Projektarbeit im Lernfeld (in der Europathek) unterstützen das eigenständige Lernen. Die Zielgruppe umfasst deshalb nicht nur die Auszubildenden der Tiefbauberufe, sondern auch Teilnehmer der Polier- und Meisterkurse sowie Studierende der Techniker- und Fachhochschulen.

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Clemens Müller
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Martin Hartmann
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Die Frage der effizienten Bemessung von Verkehrsanlagen gewinnt dank häufiger Stausituationen und unzuverlässiger Fahrzeiten zunehmend an Bedeutung. Durch die Arbeit sind neue Möglichkeiten für die Analyse von übersättigten Verkehrsanlagen in Deutschland bereitgestellt worden. In der Arbeit wurde ein neues Berechnungsverfahren mit Cell Transmission Modell entwickelt, mit dessen Hilfe sich Bundesautobahnen mit Anlehnung an das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) bewerten lassen.

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In dem neuen Grundlagenwerk wird das Management der betrieblichen und baulichen Straßenerhaltung ausführlich und praxisorientiert dargestellt. Durch die Kombination von theoretischen Grundlagen, Beispielen aus der Praxis und Berücksichtigung aktueller Themen, wie z.B. Verwendung verschiedener Prognoseverfahren und Stauvermeidung während der Ausführung von Maßnahmen, bietet das Werk einen umfassenden und gut verständlichen Zugang zu der komplexen Materie. Behandelt werden u.a.: - Ziele der Straßenerhaltung; - Managementsysteme, insbesondere auch für Kommunen; - Konzeption der betrieblichen Straßenerhaltung; - Erfassen des Zustandes von Fahrbahnoberfläche, Fahrbahnaufbau und Bewertung; - Nutzerkostenminimierung; - Baustellenmanagement; - Durchführung von Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen; - Berücksichtigung von Risikokosten. Damit richtet sich die Neuerscheinung an alle Entscheider, Mitarbeiter und Anbieter aus Wirtschaft und Verwaltung im Bereich Erhaltungsplanung und -konzeption sowie Finanzierung von Straßeninfrastruktur.

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Forschungsberichte

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Wolfgang Breit, Eva-Maria Ladner, Anja Tusch
Praxisnahe Bewertung des Verschleißverhaltens von befahrenen Oberflächenschutzsystemen - Praxistest vs. Normprüfung
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3146
2019, 41 S., 11 Abb. u. 17 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Bestimmung der Verschleißbeständigkeit von Oberflächenschutzsystemen (OS-System) erfolgt derzeit mit verschiedenen Prüfverfahren, die aus anderen Bereichen entliehen sind. Sowohl Probenaufbau als auch Beanspruchungen haben wenig Bezug zur eigentlichen Praxisanwendung. Mit dem Parking Abrasion Test (PAT) kann der Verschleiß deutlich realitätsnaher simuliert werden. Durch parallele Anwendung des BCA-Verfahrens (normativ) und des PAT-Verfahrens soll eine Korrelation hergestellt werden. Zusätzlich sollen weitere Einflüsse auf das Bewertungsergebnis, z. B. die Art des PKW-Reifens, erprobt werden.

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K. Fischer, Chr. Mayrhofer, A. Stolz
Verbundprojekt SKRIBT - Schutz kritischer Brücken und Tunnel im Zuge von Straßen. Abschlussbericht
Bauforschung Fraunhofer EMI, Band 1
2013, 50 S., Abb., Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen des Projekts SKRIBT wurden Brücken und Tunnel im Zuge von Straßen mit einem "all-hazard"-Ansatz bewertet. Aufgabe des Fraunhofer EMI war es, terroristische Bedrohungen zu bewerten. Nach einer Ereignisanalyse wurden maßgebende Szenarien definiert. Im nächsten Schritt wurde analysiert, wie sich diese Szenarien auf Brücken und Tunnel auswirken. Hierbei wurde das Verhalten von ausgewählten Komponenten experimentell, numerisch und mit Ingenieur-Verfahren bewertet. Diese Informationen wurden dann an Projektpartner weitergeleitet, die szenariobezogen das Gesamttragverhalten analysiert hatten. Nach der Schädigungsanalyse wurde ebenfalls ein Maßnahmenkatalog für Brücken und Tunnel erarbeitet, um das Schädigungsmaß bei bekanntem Szenario zu mindern.

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A. Dengiz, H. Kössl, K. Vassiliou
Auswirkung der Wiederverwendung von Ausbauasphalt auf das Langzeitverhalten von Asphaltbinder- und Asphaltdeckschichten. Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2355
1991, 118 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei der Herstellung von Asphaltbinder- und Asphaltdeckschichten werden bisher geringe Mengen an Ausbauasphalt wiederverwendet. Es wurde unter Praxisbedingungen und unter Verwendung von Prüfkörpern, die aus einer dazu eingebauten Versuchsstrecke entnommen worden waren, untersucht, ob und inwieweit bei der Zugabe von 25 Gew.-% Ausbauasphalt in Asphaltbinderschichten bzw. von 20 Gew.-% in Asphaltdeckschichten mittels Paralleltrommel in vorerwärmter und nicht vorerwärmter Form eine Homogenisierung der drei Mischgutkomponenten erreicht wird und wie sich die Zugabe von Ausbauasphalt auf das mechanische Verhalten der eingebauten Schichten auswirkt. Die Zugabe von Ausbauasphalt hatte sowohl bei den Binder- als auch bei den Deckschichten keine nachteiligen Auswirkungen auf die Homogenität und das mechanische Verhalten der untersuchten Schichten im Bereich tiefer, mittlerer und hoher Temperaturen. Durch makro- bzw. mikroskopische Untersuchungen wurde nachgewiesen, daß eine Auflösung der Ausbauasphaltstücke sowie eine homogene Durchmischung der neuen und wiederverwendeten Mischgutkomponenten auch bei der Kaltzugabe erzielt worden ist. (-y-)

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Buttgereit, Alexander; Gomolluch, Stefan; Wesselmann, Michaela
Erhaltungsmanagement - Ein Baustein im Asset Management in Mu?nster (Teil 2)
Straße + Autobahn, 2021

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Smolarek, Jan-Eric
Das Gebot der Losvergabe im Straßenbau
Straße + Autobahn, 2021

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Feth, Denis
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Tiemann, Andreas
Kassel Ost - Die größte einseitige Tank- und Rastanlage Deutschlands. Umbau und Erweiterung
Beton, 2020

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Krieger, Jürgen
Risiko- und Resilienzmanagement im Kontext Asset Management
Straße + Autobahn, 2020

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