Detailergebnis zu DOK-Nr. 76410
Optimierung des In-Place-Recyclings von Asphaltbefestigungen unter Berücksichtigung der Auswirkungen auf die Umwelt, Kosten und Bauqualität (Orig. engl.: Multi-objective optimisation of hot in-place recycling of asphalt pavement considering environmental impact, cost and construction quality)
| Autoren |
B. Yu X. Meng Q. Liu |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe 11.2 Asphaltstraßen |
International Journal of Pavement Engineering 21 (2020) Nr. 13, S. 1576-1584, 5 B, 10 T, zahlr. Q
Das Hot-in-Place-Recycling (HIR) von Asphaltbefestigungen gilt als umweltfreundliche Erhaltungsmaßnahme. Die Kosten und Bauqualität wurden in der HIR-Praxis konventionell berücksichtigt, obwohl der HIR-Bauprozess selbst erhebliche Umweltbelastungen verursacht. In der Studie wurde daher ein multiobjektives Optimierungsmodell entwickelt, das die Umweltbelastung, die Kosten und die Bauqualität für die HIR-Praxis berücksichtigt. Die Umweltauswirkungen wurden mithilfe der ereignisdiskreten Simulation (DES) quantifiziert, die die Unsicherheit der Bautätigkeit und den Leerlaufzustand der Geräte erfassen kann. Die Kosten ergeben sich aus Materialeinsatz, Kraftstoffverbrauch und Gerätenutzung. Der Verdichtungsgrad und die Funktionszuverlässigkeit wurden stellvertretend für die Bauqualität verwendet. Der nicht-dominierende genetische Algorithmus II (NSGAII) wurde zur Lösung des Mehrziel-Optimierungsproblems eingesetzt und ergab 20 Sätze von Pareto-optimalen Lösungen. Die Ergebnisse legen nahe, dass es eine Möglichkeit gibt, die Umweltbelastung auf 96,5 % und die Kosten auf 97,3 % zu reduzieren und die Bauqualität auf 125,1 % im Vergleich zum Basismodell zu erhöhen. Diese Optimierungseffekte beeinträchtigen sich jedoch gegenseitig und können nicht gleichzeitig erreicht werden. Es wurde eine Abwägungsanalyse zwischen den Zielen durchgeführt, die ergab, dass die Bauqualität im Allgemeinen mit den Kosten steigt, jedoch auf Kosten einer größeren Umweltbelastung. Das entwickelte Optimierungsmodell kann dem Entscheidungsträger helfen, die Planung für das HIR-Projekt zu optimieren und anzupassen und daraus einen Gesamtnutzen zu ziehen.