BASt Heft 1121: Ableitung von Vorgaben zur Bestimmung der maßgebenden Verbindungsfunktionsstufe und von Qualitätsstufen zur Bewertung der verbindungsbezogenen Angebotsqualitäten in Straßennetzen
B. Leerkamp, F. Fiedler, T. Holthaus, J. Gerlach, S. Seipel, B. Thimm
180 S., 102 Abb., 25 Tab., ISBN 978-3-95606-250-6, 2016, 23,50 EUR
Die bisherigen Anwendungen der RIN 2008 haben gezeigt, dass einzelne Verfahrensvorgaben konkretisiert, ggf. vereinfacht und harmonisiert werden sollten. Die Funktionen und Diagramme zur Bewertung der verbindungsbezogenen Angebotsqualität für den Pkw-Verkehr waren bislang nicht abschließend empirisch validiert. Das Forschungsvorhaben verfolgte das Ziel, entsprechende Vorschläge für die Weiterentwicklung der RIN 2008 zu erarbeiten. Die Analyse bisheriger Anwendungen der RIN 2008 für kommunale, regionale, landes- und bundesweite Netzplanungen zeigt, dass einzelne Verfahrensvorgaben lückenhaft oder missverständlich sind. Für eine modellgestützte RIN-Anwendung wurden in Anwendungen Verfahrenserweiterungen entwickelt. Dies betraf u.a. den Zentralitätsbegriff der Raumordnung, weiter differenzierte Verbindungsfunktionsstufen (VFS) sowie Interpretationsspielräume bei der Nahbereichskorrektur und der Bündelung von Relationen.
Das Forschungsvorhaben nutzte das Netzmodell der Bundesfernstraßen (NeMoBFStr). Die relevanten Pkw-Fahrtgeschwindigkeiten auf Strecken von Autobahnen und Landstraßen wurden mit Hilfe der qv-Diagramme des HBS aus der vorhandenen Verkehrsbelastung abgeleitet und mit Floating Car Data validiert.
Empfehlungen:
• Die strikte Orientierung am Modell der zentralen Orte sollte bestehen bleiben.
• Bei der modellgestützten Anwendung der RIN wird empfohlen, zuerst Alternativrouten mit geringen Fahrtzeitunterschieden zum Bestweg zu suchen, dann die Nahbereichskorrektur durchzuführen und danach Kandidaten für die Bündelung von Routen auf Netzabschnitten zu suchen. Die Bewertung der Bündelung von VFS liegt im planerischen Ermessen und sollte nicht automatisiert werden.
• Das Diagramm für die Bewertung der verbindungsbezogenen Angebotsqualität (SAQV) im Pkw-Verkehr wurde durch modellgestützte und FCD-basierte Fahrtzeitanalysen im Wesentlichen bestätigt.
Die Forschungsergebnisse wurden in Form von Textbausteinen für eine vorgeschlagene Weiterentwicklung der RIN zusammengeführt.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt 1086
Lärmschutzanlagen – best practice in Europe – (Pilotstudie)
F. Huber, Kr. Brosch, St. Bremer, H. Sander, M. Derneden, J. Stachowitz
60 S., 72 z.T. farb. Abb., 3 Tab., ISBN 978-3-95606-012-0, 2013, EUr 15,50
Die Toleranz gegenüber Lärm und anderen Umweltbeeinträchtigungen nimmt insbesondere auch auf Grund der nachgewiesenen Gesundheitsschäden und Leistungsbeeinträchtigungen des Menschen ab. Das hat unter anderem zur Folge, dass die Dimension der Lärmschutzanlagen aufgrund gestiegener Schutzanforderungen massiv zunehmen muss. Lärmschutzanlagen werden einerseits zum Schutz der Anwohner, der Städte und der Landschaft gebaut, andererseits schneiden sie Sichtbeziehungen ab, ver-schatten Gebäude, bilden Barrieren und die Architektur der Anlagen - vor allem die absorbierenden Materialien - wird als optische Beeinträchtigung empfunden.
Allein durch das prognostizierte Bauvolumen in den nächsten Jahren - vor allem aber durch den zu-nehmenden Widerstand der Bevölkerung - wird es immer dringender, die äußere Gestaltung und Raum-wirkung beim Bau und Ausbau von Lärmschutzbauwerken zu bedenken.
Das betrifft die Architektur der Anlagen, den städtebaulichen Nutzen und die Funktion im Gefüge der Stadt sowie die Einbindung in die Landschaft. Hinzu kommen technische Inno¬va¬tionen, die derzeit geprüft und erprobt werden, wie z.B. Feinstaubfilterung durch Beschichtungen. Eine Überprüfung und Reform der Baupraxis kann hier wesentlich zu einer Optimierung der Bauergebnisse führen.
Diese Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung dient dazu die nationalen und internationalen Erkenntnisse in einer Beispiel- und Materialsammlung zur baukulturell tragfähigen Gestaltung von Lärmschutzanlagen zusammenzutragen. Sie ist die Grundlage für die Ent-wicklung einer Leistungsbeschreibung zu einem anschließenden Forschungsprojekt und soll einen Über-blick über das Thema durch die Auswertung gelungener Projekte aus Europa (Best Practice) bieten.
Dazu werden Fachleute aus Planung, Wissenschaft und Praxis in die Arbeit an der Vorstudie ein-gebunden. In einem eintägigen Werkstattgespräch wurden Thesen überprüft und ergänzt. Vor allem aber wurden die Experten beratend hinzugezogen, um die wesentlichen Aufgabenfelder und Ziele des Forschungsvorhabens fundiert beschreiben zu können.
Gestaltung von Lärmschutzeinrichtungen bedeutet in der Regel die Berücksichtigung der optischen Wirkung auf der Straßenseite. Das hat zur Folge, dass besonders im städtischen Umfeld die Rückseiten oft als unattraktive Barrieren wahrgenommen werden, in denen kaum hochwertige Nutzungen entstehen. Insbesondere in Räumen mit geringem Flächenangebot steigt das Bedürfnis Lärmschutzeinrichtungen in andere Nutzungen zu integrieren oder um zusätzliche Nutzungen zu ergänzen, um Attraktivitätsverluste im angrenzenden Raum zu vermeiden.
Der Lärmschutz an übergeordneten Straßen ist Aufgabe der Straßenbaulastträger, die damit für die Ge-staltung verantwortlich sind. Deren Hauptaufgabe ist jedoch Straßenbau und unterhaltung, so dass die Gestaltung von Lärmschutzanlagen (z. B. Städtebauliche Integration) hier kaum Priorität genießt. Das Interesse der Städte an einer Einflussnahme ist gering, da sie neben einer möglichen Kostenbeteiligung auch den personellen Aufwand, den die Beteiligung am Gestaltungsprozess bedeuten kann, mittlerweile in vielen Fällen nicht mehr darstellen können. Deshalb werden Planungswerkzeuge benötigt, welche die Interessen von Baulastträgern, Städten und Anliegern einbinden und so die Grundlage für hochwertige Gestaltung schaffen.
Beispiele zeigen, dass hochwertige Lösungen im Lärmschutz entstehen, wenn besondere Nutzungen, landschafts- oder stadträumliche Qualitäten zu entwickeln oder zu schützen sind. Diese Qualitäten müssen dafür zunächst auch von allen Beteiligten erkannt und geschätzt werden, so dass sie hier Engagement und Bereitschaft zur Zusammenarbeit entwickeln. Fehlt diese Wertschätzung kann die Dis-kussion und die Zusammenarbeit beispielsweise durch ein Sonderereignis (vgl. IBA Emscher oder Essen – Kulturhauptstadt 2010) in Gang gebracht werden. Eine ähnliche Wirkung erreicht auch ein Handlungs-/Zuschussprogramm, das mit finanziellen Mitteln ausgestattet ist (vgl. München mittlerer Ring). Wichtig ist hier, nicht auf Einzelmaßnahmen zu setzen, sondern ein zusammenhängendes Konzept zu verfolgen und dies auch mit den Beteiligten zu entwickeln und umzusetzen.
Der aktive Lärmschutz als Aufgabe des Straßenbaulastträgers ist im Prinzip gute, erprobte Praxis. Viele Spielräume bietet der passive Lärmschutz. Hier fehlt es den Investoren an nachahmenswerten, allgemein bekannten Beispielen, so dass ihnen oftmals die Chancen und Qualitäten eines passiven Lärmschutzes gar nicht bekannt sind. Der Bedarf nach der Sichtbarkeit von Unternehmen und Stadträumen von der Autobahn aus nimmt zu. Allerdings erschweren Rahmenbedingungen, wie die Anbauverbotszone oder die fehlende Bereitschaft der Straßenbaulastträger, beispielsweise Werbung in gelenktem Maß auf Lärm-schutzeinrichtungen (Stichwort Sponsoring) zuzulassen, innovative Lösungen.
Auch, Bau- und Zeitpläne der Investoren und die Planungen Straßenbau so zu koordinieren, dass der Lärmschutz tatsächlich wirksam wird, wenn er rechtlich erforderlich und praktisch benötigt wird, ist ins-besondere beim passiven Lärmschutz oft schwierig.
Deshalb ist es wichtig, das Bewusstsein für die Chancen und Potentiale guter Lösungen im Lärmschutz zu schärfen und Prozesse in Gang zu setzen, die innovativen Lärmschutz zum Ergebnis haben. Außerdem sind die rechtlichen, vertraglichen und planungstechnischen Rahmenbedingungen zu überprüfen und gegebenenfalls entsprechend anzupassen.
Gute, übertragbare Beispiele gibt es eher selten. Dagegen finden sich viele auffällige Beispiele, die unter besonderen Voraussetzungen entstanden und eher wenig zur Allgemeingültigkeit geeignet sind.
Auch im Ausland gibt es eine Vielfalt von interessanten Lösungen; hier müssen die unterschiedlichen rechtlichen und planungstechnischen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden. Ziel sollte es deshalb sein, Rahmenbedingungen und Planungsprozesse zu schaffen, unter denen sowohl Leuchtturmprojekte, als auch allgemeintaugliche hochwertige Gestaltungslösungen entstehen können.
Dass eine multifunktionale Nutzung von Lärmschutzanalgen flächendeckende Praxis werden könnte, zeichnet sich bisher nicht ab. Falls doch, steht die Entwicklung hier erst am Anfang.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt 1100: Granulometrische Eigenschaften von feinen Gesteinskörnungen
Th. Wörner, S. Neidinger, E. Westiner
56 S., 31 Abb., 17 Tab., ISBN 978-3-95606-037-3, 2013, EUR 15,50
Die granulometrischen Eigenschaften (Korngrößenverteilung, Kornform, Oberflächenbeschaffenheit) der feinen Gesteinskörnung beeinflussen sowohl die Eigenschaften von Gesteinskörnungsgemischen als auch die Asphalt- bzw. Betoneigenschaften maßgeblich. Derzeit gibt es keine allgemeinverbindlichen Festlegungen zur Beschreibung von Kornform und Oberflächenbeschaffenheit von feinen Gesteinskörnungen. Insbesondere für den Kornbereich von 2 bis 4 mm gibt es im Regelwerk eine Lücke, die es zu schließen gilt.
Im Rahmen dieses Vorhabens konnte aufgezeigt werden, dass prinzipiell verschiedene Möglichkeiten bestehen, die granulometrischen Eigenschaften von feinen Gesteinskörnungen zu charakterisieren. Einerseits besteht die Möglichkeit, existierende Verfahren für die groben Gesteinskörnungen (Kornformkennzahl, Plattigkeitskennzahl, Anteil gebrochener Körner) auf die feinen Gesteinskörnungen zu übertragen, andererseits ist auch der photooptische Ansatz zielführend.
Die derzeit in einigen Anwendungsbereichen praktizierte Vorgehensweise, den Fließkoeffizienten zur Beurteilung der granulometrischen Eigenschaften heranzuziehen bzw. die Ergebnisse der Kornklasse 4/5 mm im Hinblick auf die Kornform oder die „Bruchflächigkeit“ auf feine Gesteinskörnungen zu übertragen, sind als kritisch anzusehen. So muss beim Fließkoeffizienten stets berücksichtigt werden, dass dieser sowohl von der Korngrößenverteilung als auch von der Kornform und der Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst wird und dass differenzierte Rückschlüsse auf Einzelparameter nicht möglich sind. Insgesamt wurde deutlich, dass eine beschreibende Prüfung der granulometrischen Eigenschaften durch den Fließkoeffizienten nicht zwingend notwendig ist und dass eine Charakterisierung einer feinen Gesteinskörnung durch die alten Begriffe „Brechsand“ und „Natursand“ eine gleichwertige Alternative darstellt.
Bezüglich der Übertragbarkeit der Ergebnisse der Kornformbestimmung und der „Bruchflächigkeitsbestimmung“ der Kornklasse 4/5 mm auf die gesamte feine Gesteinskörnung konnte nachgewiesen werden, dass diese Kornklasse nicht repräsentativ für die feine Gesteinskörnung ist und dass folglich eine Aufweitung der Prüfung in den Bereich der feinen Gesteinskörnungen anzustreben ist. Im Hinblick auf die Kornform wird empfohlen die bestehende Regelungslücke (2-4 mm) durch die Plattigkeitskennzahl nach einer neu erstellten Arbeitsanleitung zu schließen. Diese kann derzeit bis zu einer kleinsten Korngröße von 1,25 mm bestimmt werden und umfasst damit auch den größten Teil der Kornklasse 1/3 mm. Von der Idee, auch die Prüfsystematik für das Prüfmerkmal „Bruchflächigkeit“ auf den Kornbereich 2-4 mm auszuweiten, sollte hingegen aufgrund der eingeschränkten Aussagekraft und der fehlerbehafteten Durchführung in diesem Kornbereich abgesehen werden.
Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass alternativ zu den konventionellen Messmethoden die Charakterisierung der Kornform und der Oberflächenrauheit von feinen Gesteinskörnungen mit photooptischen Messsystemen möglich ist. Da sich die Ergebnisse verschiedener Gerätehersteller derzeit nicht direkt miteinander vergleichen lassen, bedarf es jedoch entweder einer „Angleichung“ der Messparameter oder einer Einigung auf ein einziges Messsystem. Der photooptische Ansatz ist vielversprechend und sollte weiterverfolgt werden. Inwieweit die so ermittelten Kennwerte als Beurteilungskriterium für die Kornform bzw. Oberflächenrauheit von Gesteinskörnungen praxisrelevant sind, kann an dieser Stelle nicht beantwortet werden. Hierfür müssten die Auswirkungen von Gesteinskörnungen mit unterschiedlichen photooptisch bestimmten Kornform-Kennwerten auf Baustoffgemische bzw. Asphalte oder Betone erforscht werden.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt Heft 1097
Modellierung des Fahrverhaltens an Kurven
M. Zimmermann, S. B. Riffel
96 S., 41 z.T. farb. Abb., 20 Tab., CD im Anhang, ISBN 978-3-95606-032-8, 2013, EUR 18,00
Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, das Fahrverhalten in Kurven zu modellieren und mit den daraus erlangten Erkenntnissen die bislang dem Regelwerk zugrunde liegenden Festlegungen zu Anfangs-bereichen von Kurven und Kurvenfolgen einschließlich zugehöriger Detailfragen wie z.B. zu Klothoiden-parametern oder erforderlichen Mindestradien im Anschluss an Geraden systematisch zu hinterfragen.
Mit dem am Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen (ISE) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Partnern entwickelten Messsystem wurden an 68 Kurven 44.000 Videosequenzen erfasst, von denen rund 7.050 einzelne Trajektorien frei fahrender Fahrzeuge ausgewertet wurden.
Basierend auf den einzelnen Fahrverläufen (Trajektorien), dem Spurverhalten und den Geschwindig-keitsprofilen wurde das Fahrverhalten bezogen auf das 50. Perzentil der Fahrverläufe modelliert.
Als maßgebende Faktoren für die Fahrspurwahl haben sich der Radius, die Radiuslänge und die Fahr-streifenbreite erwiesen. Insbesondere die Betrachtung der Spurlagen in Bezug zu den Radien verdeut-lichte, dass die bisher angewendete Radienrelation auch in der Praxis zu einem relativ harmonischen Spur- sowie Geschwindigkeitsverhalten führt, insbesondere wenn die Radien gemäß Radientulpe im „gu-ten Bereich“ liegen. Sowohl was die Fahrlinien als auch die Geschwindigkeitsverläufe betrifft, ist generell festzustellen, dass die Verkehrsteilnehmer deutlich angemessener fahren als erwartet.
Als einziger negativer Einfluss einer regelkonformen Gestaltung auf das Fahrverhalten zeichnen sich kurze Klothoidenlängen bei kleinen Radien, kurzen Radienlängen sowie schmalen Fahrstreifen ab.
Um in Zukunft diese Konstellation zu vermeiden, wurde in den Entwurf der RAL die Formulierung „Klo-thoidenparameter A < 100 m sollten möglichst vermieden werden“, eingebracht. Dessen Unterschreitung ansonsten bei Straßen der EKL 4 mit Radien R = 300 m zu entsprechend kurzen Klothoidenlängen führt.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt 1095:
Untersuchungen zur Eignung von Acrylatgelen als Rissfüllstoff in Stahlbetonbauteilen
gemäß DIN EN 1504-5
A. Eßer, M. Schnellenbach-Held
60 S., 75 z.T. farb. Abb., 10 Tab., CD im Anhang, ISBN 978-3-95606-025-0, 2013, EUR 15,50
In diesem vom BMVBS geförderten Forschungsprojekt wird die Eignung von Acrylatgelen als Rissfüllstoff für abdichtende Injektionen im Stahlbetonbau untersucht. Dabei durchliefen CE-gekennzeichnete oder zur CE-Kennzeichnung vorgesehene Acrylatgele Prüfungen gemäß DIN EN 1504-5 und weitere Prüfmethoden zur Beurteilung des Korrosionsverhaltens. Untersucht wurden die Reproduzierbarkeit von Prüfungen, die Aussagefähigkeit und Vollständigkeit des EN-Prüfprogramms im Hinblick auf eine Abdichtung von Rissen und auf Aspekte der Dauerhaftigkeit der Instandsetzung. Prüfverfahren wurden dabei weiter¬entwickelt, erprobt und neu entwickelt, wie z. B. Prüfverfahren zur Beurteilung der Beständigkeit von Acrylatgelen im Kontakt mit Beton oder des Korrosionsverhaltens von Bewehrungsstahl im Kontakt mit Acrylatgel. Die Praxistaug¬lichkeit – Injizierfähigkeit unter Wasserdruck - wurde durch Rissinjektionen an Stahlbetonbalken untersucht.
Die Stoffeigenschaften der auf dem Markt angebotenen Acrylatgele sind sehr verschieden. Untersuchungen zur Differenzierung sind dringend erforderlich. Der aktuelle Prüfumfang gemäß EN 1504-5 zur Beurteilung der Eignung von Acrylatgelen bei Anwendung im Stahlbetonbau muss erweitert, Prüfmethoden müssen modifiziert und präzisiert werden.
Die bedeutendste Erkenntnis brachte ein Vergleich zwischen dem Stoffverhalten im statischen Riss und dem in Rissen mit Rissbreitenänderungen. Ein stabiles, voraussehbar dauerhaftes Verhalten ist demnach i. d. R. nur bei statischer Risssituation zu erwarten. Bei Rissbreitenänderungen zeigte sich nur ein Acrylatgel als wahrscheinlich geeignet, hier fehlt noch eine statistische Absicherung. Diese Erkenntnis lässt zurzeit nur einen unbedenklichen, eingeschränkten Einsatz geprüfter Acrylatgele bei Rissen ohne zu erwartende Riss¬bewe¬gungen und Chlorideinwirkung zu.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Entwurfstechnische Möglichkeiten zur
Vermeidung entwässerungsschwacher Zonen
auf Richtungsfahrbahnen
Chr. Lippold, A. Vetter, Th. Lehmann, W. Ressel, S. Klötzl
156 Seiten, 182 z. T. farb. Tab., ISBN 978-3-95606-019-9, 2013
Innerhalb geringer Längsneigungen und besonders
bei breiten Fahrbahnen steilten sich Standardverwindungen
in der Vergangenheit bei Nässe
oftmals kritisch dar. In der vorliegenden Arbeit
wurden deshalb die in den RAA 2008 aufgezeigten
Alternativen, die Schrägverwindung und die
Kurven mit negativer Querneigung, hinsichtlich
ihrer Dimensionierungsgrundlagen untersucht. Es
galt, die dort zum Teil neu festgelegten Parameter
abzusichern bzw. einen Veränderungsbedarf aufzuzeigen
. Hierzu wurden fahrdynamische Berech nungen
und Messungen, Simulationen sowie Fahrverhaltens-
und Unfalluntersuchungen durchgeführt.
Für die Untersuchung wurden deutschlandweit
12 Schrägverwindungen und 45 Kurven mit negativer
Querneigung auf ihre Eigenschaften hinsichtlich
Sicherheit und Fahrverhaltens untersucht.
Durch entwässerungstechnische Simulationen
wurde die Qualität des Wasserabflusses bewertet.
Die Auswertung des Unfailgeschehens hat das
sichere Entwässerungsverhalten bestätigt. Beide
Maßnahmen sind Möglichkeiten zur Vermeidung
entwässerungsschwacher Zonen.
Die in den RAA zugrunde gelegten Radien für
Kurven mit negativer Querneigung haben sich bestätigt.
Bei Schrägverwindungen wurde festge steilt
, dass diese bislang nur in bituminöser Bauweise
hergestellt wurden.
Bei Kurven mit negativer Querneigung werden geringfügige
Modifizierungen vorgeschlagen, z. B.
die Warnung bei nassen und glatten Fahrbahnzuständen
oder die Kombination der negativen Querneigung
mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit.
Für die Schrägverwindungen wurde die bevorzugte
Anordnung bei geringen Längsneigungen,
auch für den Neubau, empfohlen und die Länge
des wandernden Grats in Abhängigkeit vom Regelquerschnitt
vorgegeben. Diese dienen als Diskussionsgrundlage
für die mögliche Integration in die
RAA bei deren Fortschreibung.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt 1093: Optimierung der asphalttechnischen und akustischen Eigenschaften von Offenporigen Asphaltdeckschichten hinsichtlich Nutzungsdauer und schalltechnischer Wirksamkeit – Laboruntersuchung
M. Schmalz, N. Hausinger
112 S., 63 z.T. farb. Abb., 32 z.T. farb. Tab., ISBN 978-3-95606-017-5, 2013, EUR 19,00
Steigende Anforderungen an den Lärmschutz an Straßen führen zu vermehrtem Einsatz von Offenporigen Asphaltdeckschichten für den Lärmschutz an Straßen. Zur Optimierung der akustischen Wirksamkeit und Nutzungsdauer werden bautechnische und akustische Labor-Prüfverfahren auf ihre Anwendbarkeit auf Asphaltdeckschichten aus Offenporigem Asphalt (PA) überprüft.
Die Auswirkungen der Variation von Art der Probekörper, der Sieblinie, der Gesteinskörnung, der Füllerart, des Bindemittels und eines Haftmittels wurden im Rahmen von systematischen Laboruntersuchungen ermittelt. Als Kriterien für die Beurteilung der mechanischen Eigenschaften wurden der Kornverlust (Cantabro-Test), der Spaltzug-Versuch vor und nach Wasserlagerung sowie ein neues Verfahren, der Schüttelabrieb am Marshall- Probekörper nach Schellenberg/Graf, eingesetzt. Die Prüfverfahren Schallabsorptionsgrad und Strömungswiderstand dienten der Ermittlung der akustischen Eigenschaften.
Zusammenhänge zwischen dem Hohlraumgehalt und den Prüfergebnissen der mechanischen und akustischen Prüfungen werden ermittelt und hinsichtlich ihres Potentials für die Optimierung von Offenporigen Asphaltdeckschichten im Laboratorium interpretiert.
Das Ergebnis der Prüfungen des Kornverlustes erlaubt keine Aussage über die Dauerhaftigkeit. Der Schüttelabrieb am Marshall- Probekörper nach Schellenberg/Graf spricht wegen der kurzen Prüfzeit nicht die Affinität an, sondern prüft eher die Stabilität gegenüber einer mechanischen Beanspruchung. Der Spaltzug-Versuch an Probekörpern vor und nach Wasserlagerung ist für Asphaltdeckschichten aus Offenporigem Asphalt unter den gegenwärtigen Prüfbedingungen nicht geeignet.
Das im Laboratorium vorhandene Instrumentarium an Prüfungen ist damit für eine praxisgerechte Beurteilung der Dauerhaftigkeit nicht zu empfehlen.
Als wesentlicher Parameter für die Eigenschaften einer Offenporigen Asphaltdeckschicht wird der Hohlraumgehalt angesehen. Dieser ist abhängig vom Größtkorn, von der Gesteinsart und dem gewählten Verdichtungsverfahren.
Marshall-Probekörper eignen sich wegen einer gegenüber walzverdichteten Asphalten unterschiedlichen Hohlraumstruktur nicht für die Beurteilung der akustischen Eigenschaften von Offenporigen Asphaltdeckschichten. Diese sollte nur an praxisadäquaten Probekörpern, wie sie walzsektorverdichtete Probeplatten darstellen, erfolgen.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt 1103:
Brandversuche in Tunneln – Untersuchungen zum Austritt brennbarer Flüssigkeiten
F. Dehn, I. Kotthof, N. Neumann, K. Hegemann, U. Heide, J. Schmidt
68 S., 82 z.T. farb. Abb., 8 Tab., ISBN 978-3-95606-053-3, 2013, EUR 16,00
In diesem Forschungsbericht sind Untersuchungen zur Auswirkung eines Brandfalls infolge des Austritts einer brennbaren Flüssigkeit in einem Tunnel zusammengefasst. Zum besseren Verständnis wurden die Mechanismen der Wärmeübertragung sowohl allgemein als auch für den Brandfall erläutert. Es werden Modelle zur Bestimmung der zu erwartenden Wärmefreisetzungsrate und darauf aufbauend Modelle zur Ermittlung der thermischen Belastung der Tunnelbauteile vorgestellt, miteinander verglichen und Anwendungsgrenzen genannt. Anschließend erfolgte eine ausführliche Beschreibung des Versuchsaufbaus der durchgeführten experimentellen Untersuchungen. Der Versuchsablauf wird mittels Beobachtungsnotizen und Bildnachweisen beschrieben und anhand der Brandgastemperatur, O2- CO- sowie CO2-Konzentrationen, Massenströme und der Wärmefreisetzungsrate quantifiziert. Die Bestimmung der Wärmefreisetzungsrate im Zuge der Auswertung des Brandversuchs erfolgte mit verschiedenen Ansätzen, die diskutiert und deren Ergebnisse bewertet wurden. Trotz der festzustellenden Unterschiede haben alle gemein, dass die gemessene, maximale Wärmefreisetzungsrate deutlich höher war, als anhand von in der Literatur dokumentierter Werte vorhergesagt werden konnte. Die Schadensaufnahme der im Rahmen der experimentellen Untersuchungen getesteten Platten aus verschiedenen Werkstoffen bzw. Betonen sowie die Analyse der Temperaturentwicklung an und in den Bauteilen wiesen einen außerordentlich schnellen Temperaturanstieg zu Beginn des Brandversuchs und ein sehr unterschiedliches Schadensbild auf. Während PP-Fasermodifizierte Betone nahezu keine Abplatzungen aufwiesen, kam es bei zwei Platten zur Selbstentzündung mit deutlichen Schädigungen. Die Temperaturbeanspruchung wurde anhand der Adiabaten Oberflächentemperatur und der daraus ermittelten äquivalenten Branddauer bewertet.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Laboruntersuchungen zur Auswirkung von Vorbeanspruchungen und externer Alkalizufuhr Rissbildung an Fahrbahndecken aus Beton – Auswirkungen von Alkali-Kieselsäure- Reaktionen (AKR) In jüngster Vergangenheit sind Risse an Fahrbahndecken aus Beton festgestellt worden, die häufig mit einer AKR in Verbindung gebracht werden. Die beobachteten Risse sind im Hauptfahrstreifen ausgeprägter als in den weniger belasteten zweiten Fahr- und Standstreifen.
Im Rahmen der Phase I dieses Forschungsprojektes wurden In-situ-Untersuchungen an gerissenen und ungerissenen Betonfahrbahndecken durchgeführt. Die folgenden, ebenso wichtigen Fragen konnten jedoch nicht näher quantifiziert werden:
• Wie wirken sich im Betongefüge durch Vorbe - anspruchungen eingeprägte Veränderungen (Mikrorisse), seien sie durch äußere Verkehrs lasten oder durch lastunabhängige Zwangsbeanspruchungen hervorgerufen, auf die Entwicklung einer AKR und die weitere Rissbildung aus?
• Inwieweit intensiviert eine externe Alkalizufuhr (Taumittel) eine AKR in Fahrbahndecken aus Beton?
In Phase II dieses Forschungsprojektes erfolgte daher eine versuchstechnische Verifizierung der Überlagerung von thermischen/hygrischen Spannungen bzw. Lastspannungen mit Spannungsgradienten aus einer AKR. Zusammenfassend zeigten die Versuche an der TU München, dass schnelle, sprunghafte Verformungen maßgeblich durch Temperaturunterschiede ausgelöst werden.
Nach zwanzig Wechsellagerungszyklen konnten an den verwendeten Betonprobekörpern jedoch noch keine Schäden infolge einer AKR festgestellt werden. Die Untersuchungen an der Ruhr-Universität Bochum zeigten, dass infolge der zyklischen Vorschädigung durch z. B. 5 Mio. Lastwechsel der rel. dyn. E-Modul um rd. 10 % absank. Dieser Abfall konnte auch in situ gemessen werden und geht mit einer Degradation im Mikrogefüge des Betons einher. Ferner zeigten die Einwalkversuche, dass mit zunehmender Vorschädigung die NaCl-Lösung bis zu rd. 40 % (bei 5 Mio. Lastwechsel Vorschädigung und 2 Mio. Überrollungen) tiefer in das Betongefüge eindrang als ohne entsprechende Vorschädigung. Damit hat der Grad der vor dem Einwalken vorhandenen Vorschädigung einen signifikanten Einfluss auf das Eindringverhalten der NaCl-Lösung.
An der Bauhaus-Universität Weimar wurden AKRUntersuchungen an vorgeschädigtem und ungeschädigtem Beton mit und ohne Alkalizufuhr von außen durchgeführt. Dabei war im Ergebnis der AKR-Performance-Prüfung für den Beton mit alkaliempfindlichen Rhyolith-Splitten ein deutlicher Einfluss der Alkalizufuhr von außen festzustellen. Der Einfluss einer zyklisch/dynamischen Vorschädigung kam bei diesen Untersuchungen nicht so signifikant zum Ausdruck, was u. U. aber auch auf die Art der Vorschädigung und die zeitlich begrenzte Versuchsdauer zurückzuführen war. Dennoch war bei den mechanisch vorgeschädigten Proben nach 12 Prüfzyklen die AKR-bedingte Dehnung um rd. 30 % größer als bei den nicht vorgeschädigten Proben. Dies entsprach bei dem vorliegenden Prüfszenario einem zeitlichen Vorsprung von etwa einem Zyklus (3 Wochen).
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt Heft 1104: Sicheres Ausleiten des Verkehrs während einer BAG-Kontrolle
E. Diner, D. Kemper, M. Oeser, E.-M. Skottke, J. Müsseler
96 S., 82 z.T. farb. Abb., 8 Tab., ISBN 978-3-95606-064-9, 2014, EUR 18,00
Ziel des Projektes – kurz: Sicheres Ausleiten des Verkehrs während einer BAG-Standkontrolle – war es, die Sicherheit der BAG-Kontrolleure beim Erfüllen ihrer Aufgabe in Form des Ausleitens des Verkehrs zur Durchführung einer Standkontrolle zu erhöhen. Im Fokus lag hierbei die Analyse und Neuentwicklung sowie die Evaluation von automatisierten Ausleitmethoden. In aufeinanderfolgenden Projektphasen erfolgte zunächst die Analyse der in anderen Ländern bereits bestehender Methoden, Technologien und Konzepte. Aufbauend hierauf wurde unter Einbezug wahrnehmungspsychologischer Erkenntnisse ein innovatives Ausleitkonzept entwickelt, welches mit der Darstellung der „Ausfahrtsaufforderung“ auf einer LED-Tafel das Betreten der Autobahn durch eine Person nicht mehr erfordert. Nach einer Vorabvalidierung im Fahrsimulator ist dieses Konzept einer Eignungs- und Befolgungsprüfung unter realen Bedingungen unterzogen worden.
Die Ergebnisse der Feldstudie zeigten, dass neben dem sehr wichtigen Aspekt der Sicherheit für die Kontrolleure auch die Befolgung (im Sinne der „Ausfahrrate“) als sehr positiv bewertet werden kann. Im Vergleich zum derzeit angewandten, klassischen Ausleiten durch einen BAG-Kontrolleur konnten unter den gegebenen verkehrlichen Umständen an unterschiedlichen Kontrollplätzen mit dem automatischen Ausleiten im Schnitt deutlich höhere Ausfahr- und Kontrollraten erzielt werden.
Darüber hinaus wurde durch Befragung zahlreicher Lkw-Fahrer eine hohe Akzeptanz der neuen Ausleitmethode mittels der LED-Technologie nachgewiesen.
Aktualisiert: 2023-01-16
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