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Prognose der Griffigkeitsentwicklung von Waschbetonfahrbahndecken mit der Prüfanlage nach Wehner/Schulze

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[Quelle: https://bast.opus.hbz-nrw.de]

Eine wesentliche Gebrauchseigenschaft von Fahrbahndecken ist die Sicherstellung eines kurzen Bremswegs durch seine Griffigkeitseigenschaften. Aufgrund der Beanspruchung aus dem Verkehr nimmt die Griffigkeit im Laufe der Lebensdauer ab. Zur frühzeitigen Abschätzung des Griffigkeitsverhaltens einer Fahrbahnoberfläche wurde für Asphaltdeckschichten die Prüfanlage Wehner/Schulze (PWS) entwickelt und erprobt. Bisherige Untersuchungen ergaben Schwierigkeiten bei der Übertragbarkeit des Verfahrens auf Waschbetonoberflächen als derzeitige Regelbauweise im Betonstraßenbau. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollte daher in einem ersten Schritt die Prüfanlage Wehner/Schulze selbst sowie der zugehörige Prüfablauf derart angepasst werden, dass das Prüfverfahren auch für Waschbetonoberflächen anwendbar ist. Hierzu galt es, sowohl die Einheit zur polierenden Beanspruchung der Proben, als auch die Einheit zur Bestimmung des Reibbeiwerts als Maß für die Griffigkeit der Oberfläche zu optimieren. Zur Anpassung der Polierbeanspruchung wurden Untersuchungen mit unterschiedlichen Polierrollenhärten und Poliermittelkonzentrationen sowie unter Verwendung alternativer Poliermittel durchgeführt. Die Messeinheit wurde durch den Einsatz unterschiedlicher Messgummihärten und Messgummiflächen angepasst. Anschließend wurde mit der für Waschbetonoberflächen modifizierten PWS eine Parameterstudie zum Einfluss von betontechnologischen und ausführungstechnischen Kenngrößen auf das Griffigkeitsverhalten von Waschbetonen durchgeführt. Es wurde der Einfluss der Sieblinie, des Polierwerts, der Bruchflächigkeit, der Kornform sowie des Größtkorns der im Beton eingesetzten groben Gesteinskörnung sowie der Einfluss der Texturtiefe der Oberflächentexturierung analysiert. Weiterhin wurde die Möglichkeit des Einsatzes der modifizierten PWS zur Prüfung der Griffigkeitsentwicklung alternativer Betonoberflächen (Grindingoberflächen sowie offenporiger Betonoberflächen) getestet. Um eine Abschätzung über eine mögliche Korrelation zwischen der angepassten Prüfanlage Wehner/Schulze und einer Praxisbeanspruchung auf Bundesautobahnen (BAB) zu eruieren, wurden Bohrkerne aus mehreren BAB sowohl aus dem Standstreifen, als möglichst unbelastete Probe als auch aus der Rollspur des ersten Fahrstreifens entnommen und geprüft. Bei der Optimierung der Prüfanlage Wehner/Schulze konnte mit leicht realisierbaren Anpassungen vielversprechende Ergebnisse erzielt werden. So erwiesen sich die Verwendung eines alternativen Poliermittels bei gleichzeitig höherer Härte der Polierrollen sowie der Einsatz einer doppelten Messgummifläche als zielführend. Die hiermit durchgeführte Parameterstudie ergab einen dominanten Einfluss der Texturtiefe auf den Reibbeiwert der PWS. Bezüglich einer möglichen Korrelation zwischen der Praxisbeanspruchung und der im Labor mit der modifizierten PWS nachgestellten Beanspruchung konnten erste Tendenzen erkannt werden.

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Bücher, Broschüren

Heike Vogt
Zum Einfluss von Fahrzeug- und Straßenparametern auf die Ausbildung von Straßenunebenheiten
Schriftenreihe des Instituts für Technische Mechanik, Karlsruher Institut für Technologie, Band 19
2013, VII, 233 S., graph. Darst. 24 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Erhaltung und Instandsetzung von Straßen verursachen jährlich Kosten in Milliardenhöhe, sodass es ein erstrebenswertes Ziel ist, die Entstehungs- und Entwicklungsmechanismen von Straßenschäden besser zu verstehen. Darüber hinaus vermindern longitudinale Unebenheiten von Straßen als eine wichtige Schädigungsart den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit. Die Entwicklung dieser Unebenheit ist in besonderem Maße durch die Wechselwirkung mit dynamischen Lasten von Fahrzeugen geprägt: eine zunehmende Unebenheit ruft höhere dynamische Lasten hervor, welche wiederum die Straße in verstärktem Maße schädigen. Das Ziel der Arbeit ist es, dieses Wechselspiel zwischen Straßenunebenheiten und Fahrzeugen im Laufe einer großen Anzahl von Überfahrten zu untersuchen. Das Interesse gilt dabei dem Schwerlastverkehr, dem eine überproportionale Schädigung der Straßen zugeschrieben wird. Um systematisch den Einfluss einzelner Fahrzeug- und Straßenparameter auf die Entwicklung bereits vorhandener Unebenheiten in der Straßenoberfläche zu analysieren, wird ein geeignet abstrahiertes Fahrzeugmodell zur Abbildung der Vertikaldynamik von Lastkraftwagen formuliert sowie ein phänomenologisches Gesetz zur Berechnung der bleibenden Verformung infolge der Lasteinwirkung in Abhängigkeit der Anzahl der Fahrzeugüberfahrten verwendet. Die Veränderung der Spurrinnentiefe und der Unebenheitsamplituden sowie die Verschiebung der Bodenwellen durch die Radaufstandskräfte wird mittels eines inkrementellen Vorgehens auf Basis eines einseitig gekoppelten Ansatzes berechnet: für jede Überfahrt werden die dynamischen Kontaktkräfte und die resultierende bleibende Verformung ermittelt. Auf diese Weise ist es möglich, die Entwicklung der Unebenheitsamplitude einzelner Spektralanteile der Straßenoberfläche zu prognostizieren, ohne aufwändige Zeitintegrationen durchführen zu müssen. Dabei zeigt sich, dass ein in der Anzahl der Belastungen lineares Schädigungsgesetz im Normalfall qualitativ gleichwertige Aussagen wie ein in der Belastungsanzahl nichtlineares Gesetz li

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Steffen Stolze
Variantenuntersuchung zum Bau von Verkehrswegen auf gering tragfähigen Untergrund
Akademische Schriftenreihe, Band V47475
4., Aufl.
2007, 148 S., 297 mm, Softcover
GRIN Verlag

 

 

Um eine sinnvolle Verfahrensauswahl beim Verkehrswegebau auf gering tragfähigem Untergrund zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Vielfalt der Verfahren sowie deren Anwendungsbereiche zu kennen. Ein übergeordnetes Ziel dieser Arbeit ist es daher, die derzeit existierenden und ausgeführten Verfahren zur Baugrundverbesserung zu erfassen und in eine Gesamtübersicht zu integrieren. Dazu werden zunächst alle relevanten Baugrundverbesserungsmaßnahmen hinsichtlich ihrer Haupteigenschaften zugeordnet. Im Anschluss daran erfolgt die genauere Betrachtung der benannten Verfahren hinsichtlich der Anwendungsbereiche, Verfahrensbeschreibung, Vor- und Nachteile sowie deren Anwendungskriterien. Ausgehend von der Betrachtung der verschiedenen Verfahren wird für den Neubau der Südumgehung von Mühlhausen im Rahmen einer Vorbemessung die vergleichende Betrachtung verschiedener Baugrundverbesserungsvarianten durchgeführt. Ausgehend von dieser Vorbemessung werden die wirtschaftlich und gebrauchstauglich sinnvollsten Verfahren für eine intensivere Betrachtung ausgewählt. Auf Grundlage der gewählten Verfahren werden erdstatische Berechnungen zur Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit durchgeführt. Des Weiteren wird anhand numerischer Berechungen das Setzungsverhalten in Abhängigkeit von den verfahrensspezifischen Eigenschaften untersucht und bewertet. Im Anschluss daran erfolgte unter anderem eine Bewertung der verschiedenen Verfahren hinsichtlich der Standsicherheit, der Gebrauchstauglichkeit, der Wirtschaftlichkeit und der Ausführungszeit. Dazu werden verschiedene Kriterien benannt und für diese Verfahren vergleichend gegenüber gestellt.

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Forschungsberichte

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Wolfgang Breit, Eva-Maria Ladner, Anja Tusch
Praxisnahe Bewertung des Verschleißverhaltens von befahrenen Oberflächenschutzsystemen - Praxistest vs. Normprüfung
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Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3146
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Die Bestimmung der Verschleißbeständigkeit von Oberflächenschutzsystemen (OS-System) erfolgt derzeit mit verschiedenen Prüfverfahren, die aus anderen Bereichen entliehen sind. Sowohl Probenaufbau als auch Beanspruchungen haben wenig Bezug zur eigentlichen Praxisanwendung. Mit dem Parking Abrasion Test (PAT) kann der Verschleiß deutlich realitätsnaher simuliert werden. Durch parallele Anwendung des BCA-Verfahrens (normativ) und des PAT-Verfahrens soll eine Korrelation hergestellt werden. Zusätzlich sollen weitere Einflüsse auf das Bewertungsergebnis, z. B. die Art des PKW-Reifens, erprobt werden.

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Zeitschriftenartikel

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Clauß, Markus; Wellner, Frohmut; Pinnau, Sebastian; Breitkopf, Cornelia; Nullmeyer, Manuel; Keller, Lars
Aktives Thermomanagement von Straßenbefestigungen als Anpassungsstrategie an den Klimawandel in Deutschland - Teil 2: Modellierung und Prognoserechnungen
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Maltan, Peter
Im Aubergtunnel rollt der Verkehr. Ortsumfahrung Altenmarkt (1. BA) mit dem Aubergtunnel fertiggestellt
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Kytzia, Susanne; Pohl, Thomas
Ökobilanzierung von Kaltmischfundationen
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Wiederverwendung von Ausbauasphalt - aus der Sicht eines Asphaltherstellers
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