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Detailergebnis zu DOK-Nr. 54667

Probabilistische Analyse der Nutzungsdauer von Fahrbahnbefestigungen auf Fernstraßen in Illinois (Orig. engl.: Probabilistic analysis of highway pavement life for Illinois)

Autoren	N.G. Gharaibeh M.I. Darter
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2003 (Transportation Research Record (TRB) H. 1823) S. 111-120, 8 B, 3 T, 4 Q

Mittels einer wahrscheinlichkeitstheoretischen Untersuchung in Form einer Survival-Analyse wurde die Entwicklung der Nutzungsdauer von Fahrbahnbefestigungen im US-Bundesstaat Illinois systematisch untersucht. Die betrachteten Fahrbahndecken beinhalteten im Wesentlichen unbewehrte (in Platten unterteilte) sowie durchgehend bewehrte Betondecken, zu einem kleinen Teil auch Asphaltbetondecken. Als Ende der Nutzungsdauer wurde jeweils der Zeitpunkt des Aufbringens einer ersten, zweiten und ggf. dritten Asphalt-Verstärkungsschicht angesehen. Ermittelt wurden Ausfallwahrscheinlichkeitskurven für verschiedene Verhaltenskategorien jeweils in Abhängigkeit einerseits von der Anzahl der Nutzungsjahre und andererseits von der Anzahl der jährlich erfolgten Lastübergänge mit einer äquivalenten Einzelachse. Die Verhaltenskategorien wurden unterschieden nach der Deckenart und -dicke, der Klimaregion (Nord/Süd) und dem Vorhandensein festigkeitsbedingter Rissbildung. Die Kurven der Ausfallwahrscheinlichkeiten für die Nutzungsdauer nach dem Aufbringen von Verstärkungsschichten wurden lediglich unterteilt hinsichtlich der Art der vorhandenen Fahrbahndecke sowie der Dicke der Verstärkungsschicht (dünn/dick). Anhand der ermittelten Funktionen wird für jede Deckenart die mittlere Nutzungsdauer für eine Ausfallwahrscheinlichkeit von 50 % angegeben. Trotz der großen Schwankungsbreite der zu Grunde liegenden Zustandsentwicklung lässt sich ableiten, dass eine 25 cm dicke unbewehrte Betondecke in ihrer Nutzungsdauer etwa einer 20 cm dicken durchgehend bewehrten Decke entspricht. Die Dicke einer durchgehend bewehrten Betondecke beeinflusst entscheidend deren Nutzungsdauer. Eine dicke Verstärkungsschicht, die auf eine bereits stark geschädigte Fahrbahndecke aufgebracht wird, lässt eine gleiche oder sogar geringere Nutzungsdauer erwarten im Vergleich zu einer dünnen Verstärkungsschicht auf einer nur gering geschädigten Decke. Dies unterstreicht die Notwendigkeit der rechtzeitigen Durchführung von Erhaltungsmaßnahmen. Im Gegensatz zu unbewehrten Betondecken, bei denen die Gefahr der Reflexionsrissbildung im Fugenbereich besteht, kann bei durchgehend bewehrten Betondecken durch das Aufbringen dünner Verstärkungsschichten eine deutliche Verlängerung der Nutzungsdauer erzielt werden.