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Analyse und Bewertung unterschiedlicher Berechnungs- und Prognosemodelle fuer die Ermuedung von Asphaltstrassen

Ausgehend von den rund 100 Veroeffentlichungen zur 7. Internationalen Konferenz fuer Asphaltbefestigungen in Nottingham 1991 wurden 14 Modelle zur Beschreibung des Ermuedungsverhaltens von Fahrbahnbefestigungen aus Asphalt analysiert. Zusaetzlich sind vier weitere nach 1991 entwickelte Modelle zur Beschreibung des Ermuedungsverhaltens in der Analyse untersucht worden. Die Modelle wurden vier Gruppen - Zwei-Stufen-Verfahren, energetische Verfahren, Ein-Stufen-Verfahren zur response und Ein-Stufen-Verfahren zur performance - zugeordnet. Anhand der den Modellen zugrundegelegten Eingangsparameter sowie der Diskussion der Anwendbarkeit auf deutsche Verhaeltnisse sind die Modelle bewertet worden. Anschliessend wurde ein Ranking bezueglich der Eignung der Modelle vorgenommen. Die Zwei-Stufen-Verfahren stellen Ansaetze dar, mit denen sowohl die Reaktion der Asphaltbefestigung auf aeussere Belastungen (response) als auch das Gebrauchsverhalten (performance) bestimmt werden kann. Diese Modelle bieten die bestgeeignete Moeglichkeit, das Ermuedungsverhalten zu beschreiben. Gleichermassen geeignet scheinen die energetischen Verfahren - Bestimmung der dissipierten Energie zur Beschreibung des Ermuedungsverhaltens -, wobei hier eine Uebertragung der Laborergebnisse auf reale Verhaeltnisse durchgefuehrt werden muss. Mit den Ein-Stufen-response-Verfahren laesst sich das Reaktionsverhalten der Asphaltbefestigung auf eine aufgebrachte Belastung gut beschreiben. Bei diesen Modellen fehlt aber der Ansatz fuer die Bestimmung des Gebrauchsverhaltens. Die Ein-Stufen-performance-Verfahren simulieren aufgrund ihrer zeitgerafften Belastungsansaetze das reale Verhalten von Asphaltbefestigungen nur ungenuegend, da die in situ vorhandenen Erholungsphasen (Belastungspausen) nicht beruecksichtigt werden. Wichtig fuer die Anwendung der Modelle ist die Kenntnis, dass eine Prognose der zeitlichen Aenderungen der Materialeigenschaften und des Verkehrs langfristig mit hinreichender Genauigkeit erstellt werden kann, waehrend das Temperaturgeschehen nur kurzfristig prognostizierbar ist. Aussagen zum Kriterium "Schichtenverbund" und dessen Einfluss auf das Ermuedungsverhalten werden ebensowenig als Parameter in den Modellen zugelassen wie die Beruecksichtigung der Alterung des Bindemittels. Gerade dieser Aspekt sowie die Ermittlung geeigneter Uebertragungsfunktionen der Ergebnisse der energetischen Modelle auf deutsche Verhaeltnisse und die Beruecksichtigung des Schadensbildes "Spurrinnen" in Kombination mit Ermuedungsrissbildung bei der Ermittlung der Nutzungsdauer bilden die Grundlage fuer zukuenftige Arbeiten.