WikiDer > Wasserbauasphalt

EIN Wattenmeerdeich im Friesland großteils mit einer Beschichtung aus Wasserbauasphalt

Erforderliche Asphaltdicke unter Wellenbelastung (nach TR Asphalt für Hochwasserschutz^[1])

Wasserbau Asphalt (oder besser: Wasserbau Asphaltbeton) ist Asphalt, Beton mit einer Mischung, die für den Einsatz im Wasserbau geeignet ist, insbesondere als Deichdeckwerk.^[1]

Es wird heiß zubereitet, mit einer kontinuierlich abgestuften Mischung aus Schotter (oder Kies), Sand und Spachtelmasse, die einen geringen Anteil an Hohlräumen aufweist. Asphaltbeton bildet nach dem Auftragen eine steife Platte, die besonders widerstandsfähig gegen hydraulische Belastungen wie Wellenschlag ist. Durch den hohen Bitumenanteil ist die Platte noch ausreichend flexibel, um jeder Setzung des Untergrundes folgen zu können. Ein Asphaltbetondeckwerk kann von Verkehrs- und Freizeitnutzern befahren werden. Es ist üblich, als Konservierungsmittel eine Oberflächenbehandlung von Bitumenemulsion und Splitt aufzubringen Da es sich um ein wasserdichtes Material handelt, ist ein wichtiges Belastungskriterium die Verpressung des Materials durch Überdruck im Sandkörper unter den Asphalt, außerdem auch der Wellenschlag spielt eine Rolle. Die beigefügte Grafik kann als erster Näherungswert zur Bestimmung der Dicke einer Asphaltschicht auf einem Deich mit typisch niederländischen Bedingungen (dh sowohl Wellenlast als auch Untergrund) verwendet werden.

Versagen von Asphaltbeschichtungen

Wasserbauasphalt kann auf zwei Arten versagen, durch Überdruck oder durch ermüden.

Stabilität von Asphalt am Hang

• Fehler durch Überdruck tritt auf, wenn der hydrostatische Druck unter der Verkleidung das Gewicht des Wasserdrucks an der Außenseite übersteigt. Ausschlaggebend ist daher immer der Punkt des Maximums Wellenablauf, denn dort ist der Wasserdruck außen gleich Null. Für diesen Punkt kann eine einfache Kräftebilanz aufgestellt werden. Das Gewicht eines Stücks Asphalt pro Meter beträgt gd, in welchem ρ: die Dichte des Asphalts ist en d die Dicke. Die Kraft entlang der Böschung ist dann gdsin α, wobei α die Steigung ist. Dieser Wert muss kleiner sein als die Reibungskraft W. W gleich der Normalkraft multipliziert mit einer Reibungskonstanten f. Die Normalkraft hängt vom Wasserdruck ab, der gdweil - ρ_wgh, in welchem ρ_w ist die Dichte von Wasser und ha die Tiefe unter dem Grundwasserspiegel; das ist normalerweise gleich dem Wellenablauf.
• ermüden entsteht durch häufige Welleneinschläge an der gleichen Stelle. Für die Berechnung der Ermüdung muss eine sogenannte Miner-Summe berechnet werden. ^[2] Dies ist eine ziemlich umfangreiche Berechnung, die leicht mit dem Waveklap-Programm von Rijkswaterstaat durchgeführt werden kann. ^[3]. Asphalthänge auf Sand können durch einen Wellenschlag nach unten gedrückt werden, abhängig von der Steifigkeit des Sandes darunter. Nach vielen Bewegungen kann der Asphalt nachgeben (vergleichen Sie dies mit dem häufigen Biegen einer Büroklammer). Wenn die Miner-Summe größer als 1 wird, kommt es zu einem Zusammenbruch, also:

${Displaystyle-Summe {frac {n_{i}}{N_{f,i}}}leq 1}$,

in welchem nein_ich ist die Anzahl der Schläge (d. h. Wellen) in einem Sturm und Nein_{f, ich} die Anzahl der Wiederholungen des Schlags, der zum Kollaps führt. Letztere wird berechnet mit:

${displaystyle N_{f}=k_{f}sigma ^{-a_{f}}}$

in welchem k_f und ein_f Parameter des Asphalts (also abhängig von der Asphaltqualität) und σ ist die zulässige Spannung an der Unterseite des Asphalts (in MPa). Praktische Werte sind: ein_f = 2.5 und log(k_f) = 2,8. Beachten Sie, dass diese Formeln nicht dimensionslos sind