Qualitaetsplanung beim Verdichten von Asphalt

Im Rahmen des Forschungsvorhabens konnten erstmals in gross angelegten Feldversuchen die Auswirkungen der wesentlichen Einflussgroessen auf den Verdichtungserfolg von Asphaltdeckschichten ueberprueft werden. Fuer zwei unterschiedlich zusammengesetzte Asphaltbetone und einen Splittmastixasphalt (SMA) wurden die die Verdichtung beeinflussenden Groessen Anfangs-Verdichtungstemperatur, Schichtdicke des SMA, Masse der Walzen, Art der Verdichtung und Anzahl der Walzuebergaenge systematisch veraendert. Primaerergebnisse der experimentellen Untersuchungen waren die an den aus den Walzfeldern entnommenen Bohrkernproben bestimmten Raumdichten, Verdichtungsgrade und Hohlraumgehalte. Die Zunahme der Raumdichte in Abhaengigkeit von der Walzuebergangszahl n liess sich fuer jede der 48 Walzbahnen in 24 Versuchsstrecken durch eine dreiparametrige Exponentialfunktion beschreiben. Bereits frueher konnte gezeigt werden, dass der Verlauf der Verdichtung eines Asphaltmischguts im Verdichtungsgeraet nach Marshall der gleichen exponentiellen Gesetzmaessigkeit gehorcht. Durch Umformen der Verdichtungsfunktion laesst sich fuer den Fall der Laborverdichtung eine erforderliche Verdichtungsarbeit S berechnen. Fuer den Fall der Feldverdichtung laesst sich analog die erforderliche Walzarbeit n zur Erzielung eines gewuenschten Verdichtungsgrades bestimmen. Zwischen S und n existiert ein fast funktionaler Zusammenhang. Allerdings halten die Regressionsparameter trotz hervorragender Annaeherung einer Ueberpruefung auf physikalische Plausibilitaet nicht stand. Daher wurde eine zweite Auswertung des Datenmaterials unter Anwendung der Evolutionsstrategie vorgenommen, der ein Produkt von Potenz-Terms zugrunde gelegt wurde. Die evolutionsstrategischen Berechnungen fuehrten schliesslich auf Nomogramme, die es gestatten, die erforderliche Anzahl von Walzuebergaengen zum Erreichen eines bestimmten Verdichtungsgrades fuer Asphaltbetone 0/11 unterschiedlicher Verdichtbarkeit sowie fuer Splittmastixasphalte 0/11 in Abhaengigkeit von der Anfangs-Verdichtungstemperatur, der erforderlichen Verdichtungsarbeit, der Masse der Walze sowie der Art der Verdichtung mit bisher nicht moeglicher Zuverlaessigkeit quantitativ abzuschaetzen.