Sterkte asfalt
De vermoeiingssterkte van asfalt wordt beschreven door een relatie (zie Figuur 130) die aangeeft hoeveel maal de berekende asfaltrek kan worden toegelaten bij een gegeven stijfheid van het asfaltmengsel. Als het optredende aantal rekherhalingen groter is dan het opneembare aantal rekherhalingen zal onder in de asfaltlaag initiatie van vermoeiingsscheuren optreden. Deze scheuren zullen vervolgens doorgroeien naar de bovenzijde van de asfaltlaag (‘propagatie’).
[ link ]
Figuur 130 Voorbeeld vermoeiingsrelatie asfalt
De vermoeiingssterkte van asfalt wordt in het typeonderzoek uitgedrukt in het aantal lastherhalingen dat het asfaltmengsel kan ondergaan bij een bepaalde asfaltrek:
waarbij
Nf = vermoeiingssterkte van asfalt in laboratoriumproef (lastherhalingen)
εa = amplitude van asfaltrek (μm/m)
k1 = materiaalparameter
k2 = materiaalparameter
εa = amplitude van asfaltrek (μm/m)
k1 = materiaalparameter
k2 = materiaalparameter
De gemiddelde vermoeiingssterkte wordt gemeten bij één belastingfrequentie (30 Hz) en één temperatuur (20°C) (zie 14.2.7). Het rekniveau waarvoor een aantal van 1.000.000 lastherhalingen wordt voorspeld, wordt aangeduid met e6.
De vermoeiingslijn van asfalt is de vermoeiingslevensduur van het asfalt in de laboratoriumproef gegeven als functie van de optredende asfaltrek voor de onderzochte asfaltlaag en de stijfheidsmodulus onder ontwerpomstandigheden. De vergelijking wordt beschreven door een polynoom waarvan de vorm is vastgelegd maar waarvan de regressiecoëfficiënten per asfaltmengsel verschillen:
waarbij:
Nf = vermoeiingssterkte van asfalt in laboratoriumomstandigheden (lastherhalingen)
εa = amplitude van asfaltrek (μm/m)
Ea = stijfheidsmodulus asfalt voor gekozen belastingfrequentie en ontwerpwaarde asfalttemperatuur (MPa)
c1 t/m c5 = regressiecoëfficiënten
εa = amplitude van asfaltrek (μm/m)
Ea = stijfheidsmodulus asfalt voor gekozen belastingfrequentie en ontwerpwaarde asfalttemperatuur (MPa)
c1 t/m c5 = regressiecoëfficiënten
Bij uitvoering van het typeonderzoek zijn alleen de helling p van de vermoeiingslijn (op ln-ln-schaal), ε6-waarde en de stijfheidsmodulus bij 20°C en 8 Hz beschikbaar. Als niet meer data beschikbaar zijn, geeft Tabel 38 welke waarden voor de modelcoëfficiënten van de vermoeiingslijn moeten worden gebruikt..
Tabel 38 Modelcoëfficiënten van de vermoeiingslijn asfalt
| Modelcoëfficiënt | Waarde |
|---|---|
| c1 | 0 |
| c2 | -0,064449 |
| c3 | 1,404363 |
| c4 | helling p van vermoeiingslijn uit typeonderzoek |
| c5 | zie vergelijking onder Tabel 38 |
Voor de asfaltsoorten die in de Standaard RAW Bepalingen zijn genoemd, zijn in OIA de regressiecoëfficiënten vastgelegd [94]. De gebruiker kan eenvoudig asfaltmengsels aan de database toevoegen door de waarden van de vijf regressiecoëfficiënten van de hiervoor genoemde polynoom in te vullen.
HealingfactorDe vermoeiingssterkte van een asfaltmengsel blijkt in de weg groter te zijn dan in het laboratorium wordt bepaald. De betere prestatie wordt met name toegeschreven aan de rustperioden tussen twee passerende vrachtwagens. In die tijd kunnen microscheurtjes die door vermoeiing zijn ontstaan, zich weer sluiten. Dit zelfherstellende vermogen van asfalt staat bekend als healing. Het exacte mechanisme hierachter is niet precies bekend. Vanwege het zelfherstellend vermogen wordt in de dimensionering de in het laboratorium gevonden vermoeiingssterkte als volgt opgewaardeerd [61]:
Waarbij;
SF = praktijk-shiftfactor op karakteristieke vermoeiingssterkte asfalt (-);
Vb = bitumengehalte (% m/m);
pen = penetratie bitumen (0,1 mm).
Het bitumengehalte moet waar nodig worden gecorrigeerd voor de dichtheid van het mineraal aggregaat conform NEN-EN 13108-7 art. 5.2.3. Voor asfaltmengsels met een polymeer gemodificeerd bitumen wordt om reden van veiligheid een healingfactor SF = 1,0 aangehouden.Vb = bitumengehalte (% m/m);
pen = penetratie bitumen (0,1 mm).