Title: Evaluation of geosynthetics interlayer impact on fracture mechanical performance of asphalt pavements
Language: Deutsch
Authors: Lugmayr, Rainer 
Qualification level: Doctoral
Keywords: Ermüdungsriss; Gewaltbruch; Keilspalttest; Bruchmechanik; Geokunststoff Einlagen; Asphaltstraßen
Fatigue cracking; Final fracture cracking; Wedge splitting test; Fracture mechanics; Geosynthetics Interlayer; Asphalt pavements
Advisor: Tschegg, Elmar
Assisting Advisor: Blab, Ronald
Issue Date: 2010
Number of Pages: 98
Qualification level: Doctoral
Abstract: 
Asphalteinlagen bestehen aus unterschiedlichen Werkstoffen wie Geokunststoffen, z.B. Geotextilien, Geoverbundstoffen (Kombinationen aus Geotextil und Glasfaserbewehrung), Kunststoff - Geogittern (gewebt oder extrudiert), oder in Sonderfällen aus Stahlgittern (ausschließlich gegen Frosthebung). Nicht nur die Zugfestigkeit und das Ermüdungsverhalten der Asphalteinlage selbst sind entscheidend für die Erhaltung des bestehenden Straßennetzes, sondern es müssen auch weitere Eigenschaften im Straßenbau berücksichtigt werden, wie z.B.: * die Haftung des Bindemittels an den Grenzflächen alte Asphaltstraße, Asphalteinlage und neuer Asphaltschicht (neuer Deckschicht) * Bridging Effekt des Bitumens und der Einlage (Überbrückungseffekt vor der Prozesszone) * Risswiderstand des Gewaltbruchs zwischen Asphalteinlage und Asphaltschicht * Ermüdungsrissausbreitung in den Grenzflächen zwischen bestehender Straße - Einlage - neuer Asphaltschicht * "Healing Verhalten" (Ausheilen) nach Rissbildungen im Verbund zwischen Einlage und Asphaltschichten All diese mechanischen und bruchmechanischen Kennwerte wurden sowohl bei Minus-als auch bei Plus Temperaturen ermittelt. Sie sind für die Bautechnik, die Bemessung, sowie die Abschätzung der Lebensdauer einer Straße erforderlich.
Zur Bestimmung der mechanischen und bruchmechanischen Eigenschaften von verschiedenen Geokunststoff-Asphaltverbunden und zur Charakterisierung von Schädigung, Gewaltbruch und Ermüdungsrissausbreitung bei Modus I (Zug- bzw. Rissöffnungsmodus) wurden Untersuchungen im Temperaturbereich von -10°C, 0°C und +10°C mit dem patentierten Keilspaltverfahren nach Tschegg durchgeführt. Das Keilspaltverfahren ("Wedge Splitting test") sowie die Acoustic-Emissions-Methode dienten zur Ermittlung von materialspezifischen, bruchmechanischen Kennwerten von gekerbten Proben, die vom Labor und aus Straßenbelägen (large scale testfield) stammten.

Asphalt Interlayer consists of polymeric materials like PP, PE or PET Geosynthetics, e.g. Geotextiles, Geocomposites (Geotextile combined with Glass filament reinforcement) or Geogrids (woven or extruded). In special cases against frost heave steel grids are used.
Tensile strength and fatigue behavior of asphalt interlayer are decisive for long term performance of the pavement nevertheless additional parameters must be considered like:
* Bond strength of the tack coat at the interface old cracked road, asphalt interlayer and new asphalt overlay * Bridging effect of the bitumen and the interlayer (bridging in front process zone) * Resistance against fracture cracking between interlayer and asphalt layer * Fatigue cracking at the interface existing road - interlayer - new asphalt overlay * Healing behavior of cracks, the compliance interlayer - asphalt layer All these mechanical and fracture mechanical parameters are determined at minus (-) and plus (+) temperature ranges. They are required for the construction technique, the design method as well as for the estimation of the expected pavement life time.
Fracture mechanics of several Geosynthetics-Asphalt interlayer systems are performed at a temperature range of -10°C, 0°C and +10°C using the patented Wedge Splitting Test [Tschegg 1986] in order to characterize damage, fracture and fatigue at mode I (tensile-, crack opening mode).
In addition to the Wedge Splitting Test also an Acoustic-Emissions-Method was used to determine material specific, fracture mechanical parameters on notched drilling cores taken directly form large scale testfield or prepared in the laboratory.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-35020
http://hdl.handle.net/20.500.12708/10544
Library ID: AC07807445
Organisation: E206 - Institut für Hochbau und Technologie 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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