Temperaturkorrektur von mit dem Falling-Weight-Deflectometer gemessenen Deflexionen auf Asphaltbefestigungen
Die mit dem Falling-Weight-Deflectometer (FWD) auf Asphaltstraßen gemessenen Oberflächendeflexionen werden erheblich von der Temperatur der Asphaltschichten beeinflusst. Um vergleichbare Ergebnisse bei der Auswertung der Messergebnisse zu erhalten, muss die Temperatur der Asphaltschichten berücksichtigt werden, indem beispielsweise die gemessenen Deflexionen auf eine Standardoberbautempera¬tur umgerechnet werden. Für diese so genannte Temperaturkorrektur existiert in Deutschland derzeit nur eine Funktion, die aus einem Ansatz für die Temperaturkorrektur von Messungen mit dem Benkelman Balken abgeleitet wurde. International existierende Ansätze können teilweise nicht übertragen werden, da sie an meist sehr viel dünneren Oberbauten, als sie in Deutschland üblich sind, hergeleitet wurden.
Die Promotionsarbeit hatte zum Ziel, einen Ansatz für die Temperaturkorrektur von FWD Messungen in Deutschland zu erarbeiten. Hierzu wurden zunächst zwei bestehende Streckenabschnitte mit Temperatursensoren in den Asphaltschichten instrumentiert, die seit April 2007 kontinuierlich die Asphalttemperaturen in verschiedenen Tiefen aufzeichnen. FWD Messungen im Bereich dieser Messstationen und an weiteren 20 Streckenabschnitten bei verschiedenen Temperaturen und verschiedenen Jahreszeiten, meteorologische Daten sowie die Ergebnisse aus Bohrkernuntersuchungen unterstützten den Prozess.
For the design of pavements it is important to know the bearing capacity of the pavement. The bearing capacity can be derived from deflection measurements by a Falling-Weight-Deflectometer (FWD). The deflections out to about 500 mm from the load centre on asphalt pavements are strongly influenced by the temperature of asphalt layers. To get comparable results, the measured deflections have to be corrected to a reference temperature. In Germany there exists only a function for the temperature correction which was developed for Benkelman Beam measurements. The transfer of this function to FWD deflections is not possible. Internationally existing algorithms often cannot be transferred, because of differing climatic conditions and construction principles in Germany.
The aim of the research project was to develop a function for temperature correction of FWD deflections which is suitable for conditions in Germany. For this, two existing asphalt pavements were instrumented with temperature sensors in the asphalt layer, which continuously log the asphalt temperatures since April 2007. The thickness of the asphalt layer is 28 cm and 20 cm respectively. In each pavement 8 sensors are arranged from surface to bottom. FWD deflection bowls will be measured on the instrumented test sections at different temperatures and seasons. In addition 20 more test sections with different thicknesses and asphalt materials will be measured by FWD at different temperatures and seasons. All pavements are in very good condition because they were built in recent years. Meteorological data and results from drill core evaluations make the analysis complete. A partial goal of the research project is to develop a draft for a manual for measuring the asphalt layer temperatures during FWD measurements.
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