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Anforderungen an Wasserdurchlässigkeit und die erforderliche unterirdische Entwässerung von Befestigungen mit wasserdurchlässigen Pflaster- und Plattenbelägen | |
6.059 | |
IDN 706133 | |
Forschungsstelle |
Brandenburgische Technische Universität Cottbus, Lehrstuhl für Bodenmechanik und Grundbau/Geotechnik (Prof. Dr.-Ing. L. Wichter) |
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Bearbeiter |
Richter, F. Wichter, L. |
Auftraggeber |
Bundesministerium für Verkehr, Bonn |
Stand | Abschluss: August 1997 |
Das hydraulische Leistungsvermögen wasserdurchlässiger Pflaster- und Plattenbeläge und der darunter befindlichen Schichten und des Untergrundes wurden an der TU Cottbus untersucht. Dazu wurden in Grundsatzversuchen mit einer großen Zahl verschiedener Versuchsböden mit unterschiedlichem Feinkornanteil zunächst der Einfluß des Feinkorngehaltes auf die Wasserdurchlässigkeit und Tragfähigkeit untersucht. Es zeigte sich, daß ab einem Feinkorngehalt von ca. 30 % die Durchlässigkeit aller untersuchten Böden so stark abnahm, daß sie für eine Versickerung nicht mehr geeignet waren. Gleichzeitig verloren die Böden ihre Tragfähigkeit. Für die Praxis des Straßenbaus bedeutet dies, daß für eine wirksame Versickerung nur die durchlässigen Böden der Frostempfindlichkeitsklasse 1 in Frage kommen. Auf der Basis der bekannten Korrelationen zwischen der Korngrößenverteilung und der Durchlässigkeit von Böden wurde ein Berechnungsmodell entwickelt, mit dem es möglich ist, die Versickerungsvorgänge im wasserdurchlässig befestigten Oberbau von Straßen zu simulieren. An einer großen Anzahl von Pflastersteinen aus haufwerksporigem Beton wurden Durchlässigkeitsversuche mit unterschiedlichen Methoden durchgeführt, um die Zusammenhänge zwischen Porenraum, Durchlässigkeit und Festigkeit zu ermitteln und statistisch auszuwerten. Es ergaben sich folgende Charakteristika: 1) Die Durchlässigkeit war bei allen untersuchten Steinen nahezu gleich und lag im Mittel bei k(Index f) = 4.10(Index 5) m/s. 2.) Das auffüllbare Porenvolumen lag in der Größenordnung desjenigen von ungebundenen Trag- und Frostschutzschichten. 3. ) Es ist nicht möglich, die Durchlässigkeit von Einzelsteinen durch Versickerungsversuche mit aufgesetztem Standrohr zu bestimmen. 4.) Druckversuche an 120 Einzelsteinen ergaben, daß die Durchlässigkeit der Steine praktisch nicht mit der Festigkeit der Steine korreliert. Besonders durchlässige Steine sind nicht notwendig weniger fest. Zur Ermittlung der Systemdurchlässigkeit von Pflasterbelägen wurden in einem Durchlässigkeitsprüfstand unterschiedliche Pflasterbeläge beregnet und die Ergebnisse als Versickerungsganglinien aufgetragen. Im Neuzustand waren alle untersuchten Systeme in der Lage, auch starke Niederschläge rückstaulos zu versickern. Die Versuche belegten die Anwendbarkeit des theoretischen Versickerungsmodells. An 132 Meßstellen in mehreren Städten Deutschlands wurde die Durchlässigkeit von verschiedenen Pflasterbelägen gemessen. Um die Versickerungsversuche mit möglichst großer Genauigkeit durchführen zu können, wurde auf ein an der Technischen Universität Darmstadt entwickeltes "Tropf-Infiltrometer" zurückgegriffen. Die Durchlässigkeit der geprüften Beläge war an den verschiedenen Versuchsstellen sehr unterschiedlich. Die untersuchten Natursteinpflaster versickern im Neuzustand zwischen 10 und 80 mm/ h. Die Verbundpflaster lagen hinsichtlich ihrer Versickerungsfähigkeit unabhängig von der Liegedauer etwa zwischen 10 und 100 mm/h. Etwa in diesem Bereich fanden sich auch die Rasenfugensteine. Die Beläge aus Dränbetonsteinen zeigen anfänglich Versickerungsintensitäten, die weit über denen üblicher Pflasterbeläge liegen. Im Laufe der Zeit nimmt diese Intensität aber deutlich ab. Drei der untersuchten Flächen wiesen nach acht bis zehn Jahren Liegezeit nur noch Versickerungsintensitäten auf, die im Bereich der untersuchten Verbundpflaster oder sogar darunter lagen. Die Dauerhaftigkeit der Eigenschaft, Wasser versickern zu können, wird bei diesen Steinen offensichtlich durch Laubfall und durch Eintrag von anderem organischem Material verringert. |
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Veröffentlichung |