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Bau und Messungen an einer Versuchsstrecke mit optimierter Kiestragschicht unter der Betondecke

BASt-Bericht S 126

Stephan Freudenstein, Benjamin Neudert, TU München, Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen, Lehrstuhl und Prüfamt für Verkehrswegebau
39 Seiten
Erscheinungsjahr: 2018
Preis: 00,00 €

Dieser Bericht steht ausschließlich kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde ein bereits unter Laborbedingungen bewährtes Baustoffgemisch 0/32 Millimeter – bestehend aus gebrochenen und ungebrochenen Gesteinskörnungen - für die Herstellung einer modifizierten Kiestragschicht unter einem Betonfahrbahndeckensystem einer realen Versuchstrecke verwendet. Die messtechnische Begleitung dieses Versuchsstreckenbaus an einer Fahrgasse der Tank- und Rastanlage Köschinger Forst (BAB 9) im Sommer / Herbst 2012 umfasste unter anderem umfangreiche Tragfähigkeitsmessungen auf den einzelnen ungebundenen Schichten des Oberbaus. Die 30 Zentimeter dicke modifizierte Kiestragschicht wurde mit einer 27 Zentimeter dicken unbewehrten Betonfahrbahndecke in Plattenbauweise überbaut. Die Tragfähigkeitsmessungen auf der modifizierten Kiestragschicht wurden unmittelbar nach dem Einbau und nach 16 Tagen unter freier Witterung und Baustellenverkehr durchgeführt. Bei allen Messungen wurden die Vorgaben der ZTV SoB-StB – Ev2 ≥ 150 Mega-Pascal – erfüllt. Eine Fuge der Fahrgasse wurde unverdübelt und ohne Fugenmasse ausgeführt, um durch die erhöhten Relativbewegungen der Plattenränder und den gleichzeitigen hohen Wassereintrag eine Erosion der Tragschicht im Fugenbereich zu induzieren.

Im Mai 2015 erfolgten – nach 32-monatiger Liegedauer – die Wiederholungsmessungen. Die Überrollungen der unverdübelten Querscheinfuge konnten zum damaligen Zeitpunkt grob mit 350.000 Fahrzeugen (circa eine Millionen äquivalente 10-Tonnen-Achsen) abgeschätzt werden. Für die Wiederholungsmessungen wurden zwei Einzelfahrbahnplatten der Lkw-Fahrgasse abgehoben. Es konnten hierbei keine wesentlichen Veränderungen der für eine KTSuB relevanten Performanceparameter festgestellt werden.

Die in den ZTV SoB-StB und den RStO geforderten Mindestwerte der Tragfähigkeit – statischer Verformungsmodul und Verhältniswert Ev2/Ev1 – konnten an allen untersuchten Prüfpunkten eingehalten werden. Des Weiteren konnten die Bedenken hinsichtlich der Erosions- und Umlagerungsbeständigkeit im Fugenbereich beim vorliegenden – relativ langsam fahrenden Schwerlastverkehr – relativiert werden.

Construction and measurements on a test track with optimized gravel base layer under the concrete pavement

As part of the research project an already under laboratory conditions proven construction material mix 0/32 millimetre – consisting of round and crushed aggregates – was used for the production of a modified gravel base under a concrete pavement system of a test track in operation. The monitoring of this roadway construction (driving lane of the tank- and rest area "Köschinger Forst") in the summer / fall of 2012 included among other things comprehensive load capacity measurements on each unbound layers of the track superstructure. The 30 centimetre thick gravel base layer was covered with a 27 centimetre thick jointed plain concrete pavement (concrete slabs with joints and dowels). The load capacity measurements on the modified gravel base layer were carried out immediately after construction and after 16 days under free weathering and site traffic. For all measurements the requirements (ZTV SoB-StB, Ev2 ≥ 150 Mega-Pascal) have been met. One singular joint of the concrete pavement system was carried out without dowels and joint sealing in order to induce increased relative movements of the slab edges and the simultaneous high water entry erosion of the gravel based layer.

In May 2015 repeated measurements – after 32 month in operation – took place. The traffic load of the joint without dowels and sealing could be estimated with roughly 350,000 vehicles (about 1 million equivalent 10-tonne-axles). For the repeated measurements two concrete slabs of the roadway construction were ripped off. No significant changes to the modified gravel base layer performance parameters could be detected. The requirements of the ZTV SoB-StB and RStO were complied.

Furthermore, concerns about the erosion and the rearrangement resistance of the modified gravel base layer in the joint area of the concrete pavement could be put into perspective, in consideration of a relatively slow-moving heavy traffic.

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  • Berichte zum Download

    Die Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen stehen ab dem Jahrgang 2003 zum Teil als kostenfreier Download im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.