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Detailergebnis zu DOK-Nr. 75349

Finite-Elemente-Simulation für die Beheizung von Straßenbefestigungen unter verschiedenen mechanischen und thermischen Lastbedingungen (Orig. engl.: Finite element simulation of self-heated pavement under different mechanical and thermal loading conditions)

Autoren	X. He S. Abdelaziz F. Chen H. Yin
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 16.4 Winterdienst

Road Materials and Pavement Design 20 (2019) Nr. 8, S. 1807-1826, 17 B, 4 T, zahlr. Q

In der im Bericht dargestellten theoretischen Arbeit führen die Autoren einleitend aus, dass in den Vereinigten Staaten von Amerika (USA) 70 % der Nationalstraßen in Gebieten mit Schneefall liegen. Die daraus resultierenden Auswirkungen sind Reduzierung der Kapazität durch Schneeräumung, zunehmende Rissentstehung, erhöhter Erhaltungsaufwand, Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs durch Staubildungen und andere. Deshalb wird eine neue Technologie zur Enteisung von Fahrbahnoberflächen vorgeschlagen. Diese besteht darin, dass Röhren aus Kunststoff oder Aluminium mit kleinem Durchmesser in die Fahrbahnbefestigung verlegt werden; im Gegensatz zum niederländischen System nicht in die Deck-, sondern in die Tragschicht. Die Flüssigkeit wird durch geothermische oder Solarenergie erwärmt, die Pumpen werden mit Solarenergie betrieben. Das Finite-Elemente-Modell besteht aus einer Straßenbefestigung mit L/B = 3,3 m/3,3 m mit 5 cm Heißasphalt auf Tragschicht auf Untergrund. Bei den Modellrechnungen werden das Röhrenmaterial, die Radlast (statisch und dynamisch), die Asphalteigenschaften (elastisch und viskoelastisch) und andere einschlägige geometrische und thermische Parameter variiert. Resümierend werden die Möglichkeiten einer Anwendung der neuen Technologie aufgezeigt. Es wird ein Pilotversuch auf einer reellen Fahrbahnbefestigung vorgeschlagen.