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Detailergebnis zu DOK-Nr. 68101

Ermittlung der Versagensgrenze eines T2 Norm-Belages mit der mobilen Großversuchsanlage MLS10 (Forschungsprojekt ASTRA 2011/004)

Autoren	M. Arraigada M.N. Partl A. Treuholz
Sachgebiete	10.2 Ausland 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer

Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2014, 68 S., 77 B, 7 T, 32 Q, Anhang (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 1462)

Der Bericht fasst die Resultate eines im Jahr 2011 durchgeführten Tests zur Evaluation der Versagensgrenze eines schweizerischen Normbelags, typischerweise eingesetzt für tiefe Verkehrsaufkommen, zusammen. Das Ziel bestand darin, die Gebrauchsdauer dieses Belags bei Belastung durch den MLS10 (mobiler Verkehrslastsimulator für beschleunigte Verkehrssimulationen, englisch APT) zu ermitteln um die Resultate als Referenz in Bezug zu ähnlichen Belägen gleicher Steifigkeit zu verwenden. Aus diesem Grund wurde ein T2-S2-Oberbau, bestehend aus 35 cm ungebundenem Gemisch 0/45 und zwei Asphaltschichten zu 6,5 und 3,5 cm aufgebaut und mit verschiedenen Sensoren bestückt, um die strukturelle Antwort auf die Belastung mit dem MLS10 zu messen. Der Belag wurde durch zerstörungsfreie Prüfungen untersucht, zudem wurden Bohrkerne und andere Probekörper entnommen. Der Belag wurde insgesamt mit mehr als 800 000 Überrollungen mit einer Halbachslast von 65 kN belastet. Die Datenanalyse hat ergeben, dass die erstellte Struktur etwa dreimal mehr Lastzyklen standgehalten hat, als in den Normen vorgegeben wird. Diese schätzen die Lebensdauer eines T2-S2-Oberbaus (Belag plus Kieskoffer) auf etwa 80 000 Lastzyklen bei einer Last von 65 kN. Anzeichen des Belagsversagens traten vor allem durch Spurrinnenbildung auf, nach 260 000 Lastzyklen wurde eine permanente Deformation von 20 mm gemessen. Dehnungsmessstreifen und Beschleunigungssensoren lassen darauf schließen, dass sich die Steifigkeit der gesamten Struktur zwischen 200 000 und 300 000 Überrollungen verändert hat. Die ersten Risse im Belag traten bei 120 000 Lastzyklen an den Rändern der Fahrspur auf. Die zerstörungsfreien Prüfungen, speziell FWD-Messungen, registrierten einen drastischen Anstieg in der Steifigkeit des Untergrunds, was eine Konsequenz der Verdichtung des Untergrunds durch die Belastung mit dem MLS10 darstellt. Die Laboruntersuchungen zeigten, dass ein Durchstanzen der Belagsschichten in den Untergrund stattgefunden hatte. Außerdem führte die Belastung zu einer Schichtentrennung im Belag. Dies wurde auch durch Messungen mit dem Light Weight Deflectometer (LWD) bestätigt. Allerdings ist zu beachten, dass der langzeitliche Einfluss der Witterung sowie die laterale Verschiebung der Verkehrsspur nicht simuliert wurden.