Strukturbewertung zur Beurteilung der Restsubstanz

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1 Thema Strukturbewertung zur Beurteilung der Restsubstanz Dipl.-Ing. Thomas Thiele Dipl.-Ing. Lars Stammler 1/19

2 Struktur der Erfassung Visuelle Erfassung Messtechnische Erfassung Griffigkeit Ebenheit Tragfähigkeit Georadar Bewertung des Oberflächenzustandes (Gebrauchswert) Bewertung der Struktur der Konstruktion (Substanzwert) 2/19

3 FWD-Messsystem Fallgewicht Gummipuffer Lastplatte Geophone D1 Einsenkungsmulde Fahrbahnbefestigung Kraft: bis 25 kn Geophone: 9 Impulsdauer: 15 bis 6 msec Messbereich (Geophone): bis 2,2 mm Kraftmessdose: bis 25 kn Belastungsplatte: Ø 3 mm, viergeteilt 3/19

4 Untersuchungsmethodik Aufnahme von verfügbaren Streckeninformationen Unterteilung in homogene Abschnitte Festlegung der Messpunktabstände unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten und statistischen Gesichtspunkten Temperaturmessungen innerhalb der Straßenkonstruktion Visuelle Zustandserfassung während der Messung Messprotokoll über relevante Randbedingungen 4/19

5 Untersuchungsmethodik 5/19

6 Kennwerte / Indikatoren der Tragfähigkeit max. Deflexion D1 Einsenkungsmulde Krümmungsradius Tragfähigkeitszahl Tz / Untergrund/Unterbau-Indikator UI Rückrechnung von Schichtmoduli Belastung Geophone D1 bis D9 UI Tz -Diagramm 1,5 Tragfähigkeitszahl Tz [-] 1,,5, Untergrund-/Unterbauindikator UI [µm] 6/19

7 Bewertungshintergrund Erarbeitung eines Bewertungshintergrundes für Tragfähigkeitsmessungen auf Basis von Zustandsindikatoren nach Jendia (FE-Projekt 4.188/22/BGB) Bauweisen Bauklasse Tafel 1 Kat. SV I II III IV V Zeile 1: ATS auf FSS Zeile 2.2: ATS auf TS mit hydr. Bindem. aus frostunempfl. Material Summe der Strecken (Varianten) NB 2 (7) (12) LV (5) NB (5) LV 2 (1) (7) Σ 24 (29) 7/19

8 FWD-Orientierungswerte Aufbau nach RStO 1, Tafe 1, Zeile 2.2, Bauklasse SV: ToB: natürl. Gesteinskörnungen Untergrund/-bau: nicht felsig Alter: allgemein Frosteinwirkungszone: allgemein Lage der Gradiente: allgemein Messlinie: äußere (rechte) Radspur Zeitpunkt der Messung: Jahreszeit: allgemein Phase: Beharrungsphase Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Verfestigung Schicht aus frostunempfindlichem Material weit - oder intermittierend gestuft gemäß DIN Temperaturbereich Deflexionsmuldenbereich Kenngrößen (Jendia) x ± s Geofonabstand zum Lastzentrum [cm] D1: 83 ± 16 2: C (n = 97) Deflexion [µm] arithmetische Mittelwerte x arith. Mittelwerte x ± Standardabweichung s UI: 14 ± 3 Tz: 5,9 ± 3,3 8/19

9 FWD-Orientierungswerte Aufbau nach RStO 1, Tafe 1, Zeile 2.2, Bauklasse SV: ToB: natürl. Gesteinskörnungen Untergrund/-bau: nicht felsig Alter: allgemein Frosteinwirkungszone: allgemein Lage der Gradiente: allgemein Messlinie: äußere (rechte) Radspur Zeitpunkt der Messung: Jahreszeit: allgemein Phase: Beharrungsphase Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Verfestigung Schicht aus frostunempfindlichem Material weit - oder intermittierend gestuft gemäß DIN Temperaturbereich Deflexionsmuldenbereich Kenngrößen (Jendia) x ± s Geofonabstand zum Lastzentrum [cm] D1: 83 ± 16 D1: 11 ± 17 2: C (n = 97) Deflexion [µm] UI: 14 ± 3 UI: 17 ± 3 25 Tz: 5,9 ± 3,3 Tz: 3,2 ±,9 9/19

10 Untersuchungsmethodik Fahrtrichtung Längsfuge 4,25 m Querfuge 1. Fahrstreifen Querfuge 1, m Latsfall Plattenrand Lastfall Plattenmitte Längsfuge 2,5 m 1, m Standstreifen FWD Messpunkt Lastplatte 5, m Geophonposition Unbelastete Platte Belastete Platte Lastfall Plattenrand D1 F 1/19

11 Untersuchungsmethodik Untersuchungsstrecke BAB A 6 (Sandhofen) Betriebs-km bis 559+ Belastung 5 kn 11/19 53/54 59/6 65/66 relative 71/72 vertikale Fugenbewegung F [µm] 77/78 83/84 89/9 95/96 11/12 17/18 113/ /12 125/ / / / /15 155/ / / / /18 185/ / /198 23/24 29/21 215/ / / / /24 245/ /252 max. Deflexion D1 [µm] Querfuge zwischen den Platten (Nr./Nr.) Messtermin 9/23 Messtermin 11/23 li. Messtermin 11/23 re. arithmetisches Mittel Standardabweichung Bohrkernentnahme Messtermin 9/23 Messtermin 8 11/23 li. Messtermin 11/23 re. arithmetisches Mittel Standardabweichung 6 srf Bohrkernentnahme Standardabweichung s D1 [µm] Untersuchungsstrecke BAB Intensivmessf ld. A 6 (Sandhofen) Betriebs-km bis 559+ Belastung 5 kn Intensivmessf ld Betriebs-km 559+ BK II BK sd1 4 2 I 53/54 59/6 65/66 71/72 77/78 83/84 89/9 95/96 11/12 17/18 113/ /12 125/ / / / /15 155/ / / / /18 185/ / /198 23/24 29/21 215/ / / / /24 245/ /252 Querfuge zwischen den Platten (Nr./Nr.) 1 8 Standardabweichung s rf [µm] Intensivmessf ld. BK Intensivmessfld. II BK Betriebs-km 559+ I 6 4 2

12 Untersuchungsmethodik max. Deflexion D1 [µm] Untersuchungsstrecke BAB A 6 (Sandhofen) Betriebs-km bis 559+ Belastung 5 kn Intensivmessf ld. I BK Messtermin 9/23 Messtermin 11/23 li. Messtermin 11/23 re. arithmetisches Mittel Standardabweichung Bohrkernentnahme Intensivmessfld. II BK s D Standardabweichung s D1 [µm] /54 59/6 65/66 71/72 77/78 83/84 89/9 95/96 11/12 17/18 113/ /12 125/ / / / /15 155/ / / / /18 185/ / /198 23/24 29/21 215/ / / / /24 245/ /252 Querfuge zwischen den Platten (Nr./Nr.) Betriebs-km 559+ Standardabweichung Mittelwert 12/19

13 Bewertung 1 vorzeitiger Substanzverzehr mangelhaft V Schwellenwert 75 schlecht IV kritisch III s D1 [µm] 5 25 II brauchbar Warnwert 1,5-Wert 1 vorzeitiger Substanzverzehr I gut Restnutzungspotenzial vorhanden mangelhaft V 75 s rf [µm] 5 Schwellenwert schlecht IV kritisch II 25 Warnwert Restnutzungspotenzial II vorhanden 1,5-Wert brauchbar gut I Anteil an der theoretischen Gesamtbeanspruchung Q B,G [%] 13/19

14 Bewertung sd1 [µm] FE 8.168/21/GRB Vergleichende Untersuchungen der Gebrauchseigenschaften von Betonfahrbahnen mit unterschiedlichem Konstruktionsaufbau auf der Grundlage systematischer oberflächenbezogener Messungen FE 8.172/22/CRB Untersuchungen an Betonfahrbahnen mit hydraulisch gebundenen Tragschichten sd1 [µm] Tragschicht Verfestigung mit AZS BT HGT srf [µm] 5 srf [µm] Liegezeit [Jahre] aufgenommene Beanspruchung Q B,G [%] 14/19

15 Bewertung 15/19

16 en Mehrschichtentheorie 2a h h E, µ E, µ E, µ σ z z2 r1 3 3 σ z σ σ r2 p Decke r Tragschicht Untergrund/-bau Restnutzungsdauer Verstärkungsschichtdicken 16/19

17 Bestandsuntersuchung Visuelle Untersuchung Georadar Untersuchung Längsebenheitsuntersuchung Unterlagensichtung Tragfähigkeitsuntersuchung Materialuntersuchung Substanzbewertung 17/19

18 Chancen: - Effiziente und präzise Erfassung der Tragfähigkeit - Bildung verhaltenshomogener Abschnitte - Qualitative Einschätzung der Tragfähigkeit/-verhaltens dieser Abschnitte zur Substanzbewertung - Quantitative Einschätzungen zur Restnutzungsdauer und/oder Verstärkungsschichtdicken Risiko: - Aussagen zur Tragfähigkeit unter dem Gesichtspunkt statistischer Sicherheiten Anreicherung des bisherigen Datenkollektivs 18/19

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 19/19