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Zusammenhang zwischen Bitumenchemie und straßenbautechnischen Eigenschaften. Literaturrecherche

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[Quelle: http://bast.opus.hbz-nrw.de]

Auf internationaler Ebene wurden in den letzten Jahren und Jahrzehnten große Anstrengungen unternommen, den chemischen bzw. kolloidalen Aufbau des Bitumens und dessen Einfluss auf die straßenbautechnischen Eigenschaften zu erfassen. Aufgrund der Vielfalt unterschiedlichster Kohlenwasserstoffverbindungen, die zu einem Großteil mit Heteroatomen wie Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff oder Metallen ergänzt werden, ist eine exakte Elementaranalyse sehr aufwändig und wenig aussagekräftig. Daher hat sich die chemisch-physikalische Beschreibung des Bitumens als Kolloidsystem als grundsätzlich anerkannt erwiesen. Eine Aufteilung in eine feste Phase, die Asphaltene, und eine fließfähige Phase, die Maltene, ist hierbei unstrittig. Jedoch gibt es deutlich voneinander abweichende Ansichten zum Aufbau, zum Verhalten und zu den Eigenschaften der Asphaltene und Harze. Diese Fragestellung kann möglicherweise durch eine verbesserte Analyse der Bitumenstruktur beispielsweise mittels Rasterkraftmikroskop (AFM) oder Röntgen/Neutron-Kleinwinkelstreuung (SAXS, SANS) gelöst werden. Der Asphaltengehalt übt die offensichtlich deutlichsten Einflüsse auf die straßenbautechnischen Eigenschaften aus. So nimmt der Verformungswiderstand mit zunehmendem Asphaltengehalt deutlich zu. Darüber hinaus beeinflussen die Heteroatome die Bitumeneigenschaften. Sowohl das Adhäsionsverhalten (durch den Einfluss auf die Polarität) als auch die Viskosität wird durch die Heteroatome beeinflusst.

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Bücher, Broschüren

Martin Hartmann
Modellunterstützte Beurteilung der Verkehrsqualität auf Netzabschnitten von Bundesautobahnen
Schriftenreihe des Instituts für Verkehrswesen (Karlsruhe), Band 73
Dissertationsschrift
2019, 208 S., graph. Darst. 210 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

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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Rudolf Floss
Handbuch ZTV E-StB
Kommentar und Kompendium Erdbau Felsbau Landschaftsschutz für Verkehrswege
5., überarb. Aufl.
2019, 700 S., 244 x 229 mm, Hardcover
Kirschbaum

 

 

Die 5. Auflage des Handbuchs ZTV E-StB wurde vollständig überarbeitete und an das neue Regelwerk ZTV E-StB 17 angepasst. Die Leitlinien in Teil 1 beinhalten Grundsätze und gesetzgeberische Vorgaben zum Auftrags- und Vergabewesen sowie zum Schutz von Natur, Boden und Wasser. Die Kommentare in Teil 2 schließen sich der Gliederung des neuen ZTV E-Regelwerkes an. Die Regelungen werden im Einzelnen erläutert, die technischen und wirtschaftlichen Auslegungsspielräume erkennbar gemacht und der Wissens- und Erfahrungsstand in Verbindung mit den relevanten nationalen und europäischen Regelwerken vermittelt. Wichtige aktuelle Themen sind z.B.: - Fortentwicklung von Bauweisen im Erd- und Felsbau sowie Verbundbauweisen mit Geokunststoffen und Leichtbaustoffen, - Einführung des europäischen Normenwerkes über geotechnische Untersuchungen, - Nutzung neuer Baustoffe und besondere Sicherheitsbauweisen, - Verwertung von Bodenmaterialien und Baustoffen mit umweltrelevanten Inhaltsstoffen, - Maßnahmen zur Bodenreinigung, Schadstoffminderung und -abdichtung. Die Sonderkapitel in Teil 3 beinhalten Grundsätze und Wissenserfahrungen zu speziellen Themen, die im Zusammenhang mit den ZTV E-StB-Regelungen, insbesondere auch für den Bau kommunaler Straßen und ländlicher Wege, von Bedeutung sind (z.B. Umweltschutz, Landschaftspflege, Wasserabfluss von Verkehrsflächen, Hochwasservorsorge sowie Ersatzbaustoffe im Verkehrswegebau). Die drei Teile bilden in ihrer inhaltlichen Bindung und Verknüpfung mit den Allgemeinen und Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien sowie dem fortgeschriebenen Wissensstand eine Einheit als Gesamtwerk des Erd- und Felsbaues.

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Rainer Hess, Bernd Schweibenz, Markus Stöckner, Ulf Zander
Infrastrukturmanagement Straße
Erhaltung, Maßnahmenkoordination, Wirtschaftlichkeit, Vermögensbewertung
2018, 368 S., 24 cm, Hardcover
Kirschbaum

 

 

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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Ratgeber für den Tiefbau
9., Aufl.
2017, 680 S., 210 mm, Softcover
Reguvis Fachmedien

 

 

Der Ratgeber für den Tiefbau ist ein Nachschlagewerk für den Praktiker auf der Baustelle, es deckt den Aufgabenbereich vom Baufacharbeiter bis zum Bauingenieur auf der Baustelle ab. Rund um die Tätigkeitsbereiche des Vorarbeiters, Werkpoliers und geprüften Poliers in allen Bereichen des Tiefbaus und des Bauleiters bietet das Werk Informationen für die Planung und Ausführung auf der Baustelle. Die aktualisierte Neuauflage berücksichtigt technische Veränderungen ebenso wie neue Entwicklungen in den Normenwerken. Insbesondere die Fachartikel zum Thema Baubetrieb und Verkehrssicherung sowie die Menschenführung auf der Baustelle sollen dem immer größer werdenden Wandel auf den Baustellen, der den Polier mehr und mehr zu einem "Baustellenmanager" werden lässt, gerecht werden. Aus dem Inhalt: - Der Weg zum Polier; - Menschenführung im Baubetrieb; - Baubetrieb; - Umweltschutz im Tiefbau; - Arbeitsschutz; - Vermessungskunde; - Verkehrssicherung; - Erd- und Grundbau; - Konstruktion und Straßenbaustoffe; - Herstellung von Straßen- und Verkehrsflächen; - Einbau und Prüfung von Abwasserleitungen und -kanälen; - Kanalsanierung für die Praxis; - Leitungstiefbau; - Gleisbau; - Arbeitsvorbereitung im Baubetrieb; - VOB: Teile A und B; - Aufmaß und Abrechnung; - Das Bauberichtswesen; - Praktische Hinweise zum Arbeitsrecht.

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Plamena Nedeva Plachkova-Dzhurova
Über den Zusammenhang von Tragfähigkeitsmessergebnissen mit mechanischen Modellgrößen bei Asphaltstraßen
Veröffentlichungen des Institutes für Straßen- und Eisenbahnwesen der Universität Karlsruhe, Band 60
Dissertationsschrift
2017, 400 S., graph. Darst. 210 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Die Arbeit beschäftigt sich mit dem mechanischen Verformungsverhalten von Asphaltbefestigungen bei HWD-Messungen. Es werden mechanische Ansätze für die Berechnung des Krümmungsradius entwickelt, so dass untersucht werden kann, inwieweit der empirische Berechnungsansatz den Krümmungsradius im mechanischen Sinne beschreibt. Nach einer iterativen Rückrechnung der Materialparameters mit Hilfe von rheologischen Modellen wird der Krümmungsradius über ausgewählte mechanische Systeme berechnet.

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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
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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Eickschen, E.; Müller, C.
Alkali-silica reaction in municipal road construction
Cement International, 2019

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Frei, Matthias
OKSTRA und IFC - Ein Vergleich
Straße + Autobahn, 2019

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Lorenzl, Holger
Der Ländliche Wegebau
Straße + Autobahn, 2019

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Heyer, Dirk; Huber, Stefan
Ressourceneffizienz im Erdbau
Straße + Autobahn, 2019

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Speer, Arne; Kessel, Tanja; Kutz, Julia
Kennzahlen als Ausdruck einer Asset Management Strategie bei öffentlicher Transportinfrastruktur - Teil 1
Straße + Autobahn, 2019

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