Pflasterbefestigungen im Test
| Titel | Title Erstellung eines Verfahrens zur rechnerischen Dimensionierung und zur Prognose des Verhaltens von Pflasterbefestigungen für konzentriert eingetragene schwere Verkehrsbelastungen mit häufiger Frequentierung | Development of a method for the mathematical dimensioning and prediction of the behavior of pavements for frequent concentrated heavy traffic loads Förderer | Funding Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) |
Bericht 2023
Verformung von Pflasterbefestigungen
Versuch mit Rechteckstein – Traverse und induktive Wegaufnehmer
Die Dimensionierung von Pflasterbefestigungen wird derzeit in Deutschland auf der Grundlage empirischer Erkenntnisse nach den Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen (RStO) 12 durchgeführt. Trotz regelkonformer Bauweise treten teilweise schon während der Gewährleistungszeit, oftmals aber innerhalb der geplanten Nutzungsdauer der Pflasterbefestigungen, Schäden in Form von Spurrinnen bzw. Längsunebenheiten auf. Im Ergebnis bisheriger Forschungsarbeiten scheint es möglich, bei Anwendung einer rechnerischen Dimensionierung von Pflasterbefestigungen unter realitätskonformer Berücksichtigung des Verformungsverhaltens der ungebundenen Tragschichten dauerhaftere Befestigungen als bisher auszuführen.
Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) erteilte hierzu der Gesellschaft für Wissens- und Technologietransfer (GWT-TUD GmbH) den Auftrag für ein FuE-Vorhaben zur „Erstellung eines Verfahrens zur rechnerischen Dimensionierung und zur Prognose des Verhaltens von Pflasterbefestigungen für konzentriert eingetragene schwere Verkehrsbelastungen mit häufiger Frequentierung“.
Inhalt des Forschungsvorhabens war u. a. die Untersuchung des Verformungsverhaltens von ungebundenen Baustoffgemischen (Tragschichtmaterialien) mittels Triaxialversuchen. Auf Basis dieser Versuchsergebnisse wurde das mechanische Verhalten der Tragschichtmaterialien modelliert. Das im Ergebnis der Forschungsarbeit vorgestellte Dimensionierungsverfahren basiert unter anderem auf der Berechnung unterschiedlicher Beanspruchungszustände mit der Finite-Elemente-Methode. Zur Kalibrierung und Überprüfung des Dimensionierungsverfahrens wurden großmaßstäbliche Versuche im Otto-Mohr-Laboratorium der TU Dresden durchgeführt. Dafür wurden zwei Versuchsflächen mit unterschiedlichen Betonpflastersteinen hergestellt. Für die Tragschicht wurde ein geeignetes Material aus den vorab in der Triaxialanlage untersuchten Baustoffgemischen ausgewählt. Die aufgebrachte Vertikalbelastung entsprach 1 Mio. Überfahrten mit hohen Achslasten. Diese wurde mit einem hydraulisch gesteuerten Zylinder (Laststempel) über zwei Lastverteilungsplatten synchron zyklisch aufgebracht.