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Detailergebnis zu DOK-Nr. 53679

Verbesserung der in situ-Bestimmung der dielektrischen Konstanten von Straßenbefestigungen (Orig. engl.: Approach to determining in situ dielectric constant of pavements: Development and implementation at interstate 81 in Virginia)

Autoren	I.L. Al-Qadi A. Loulizi S. Lahouar
Sachgebiete	11.0 Allgemeines (Merkblätter, Richtlinien, TV) 12.0 Allgemeines, Management

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2002 (Transportation Research Record (TRB) H. 1806) S. 81-87, 7 B, 1 T, 14 Q

Ein wichtiges Problem bei der Anwendung des Bodenradars (GPR) für die Schichtdickenbestimmung ist die Annahme der dielektrischen Eigenschaften der Schichten. Die Dielektrizitätseigenschaften der Straßenbaumaterialien verändern sich erheblich mit der Mineralstoffart, dem Wassergehalt und anderen Einflussgrößen. Unsicherheiten in der Größe der Dielektrizitätskonstanten (DK), die zwischen 3 und 15 variieren kann, führen daher zu deutlichen Fehlern in der Schichtdickenbestimmung. Zwar können Fehler durch Untersuchungen an Bohrkernen verringert werden, jedoch sind Änderungen der DK entlang eines Straßenzuges damit kaum zu erfassen und verfälschen die Ergebnisse. Es wurde ein Verfahren entwickelt und hier beschrieben, mit dem in situ die DK - und damit die Schichtdicke - einer Heißasphaltschicht (HMA) für die GPR zu bestimmen ist. Wegen der unterschiedlichen Zusammensetzung und des Alters der HMA-Schicht älterer Straßenbefestigungen ist die DK-Bestimmung auf der Grundlage der Oberflächenreflexion sicher nicht genau genug und kann zu Fehlmessungen der Schichtdicken führen. Das hier vorgestellte Verfahren verwendet eine modifizierte Mittelpunktstechnik, wie sie auch in der Seismik verwendet wird. Sie beruht auf der Reflexion der Radarimpulse an einem zentralen Punkt an der Unterseite der jeweiligen Schicht. Das Verfahren wird an einer Prinzipskizze erläutert und die Auswerteformeln für die Anwendung mit und ohne Luftschicht zwischen den auf der Oberfläche eingesetzten Empfängern mitgeteilt. Dieses Verfahren wurde auf einem 27 km langen Teilstück der Interstate 81 eingesetzt und die gemessenen Daten wurden mit den Ergebnissen von Bohrkernuntersuchungen verglichen. Es ergab sich ein mittlerer Fehler von 6,8 %.