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Mobile Load Simulator MLS30

Für zeitraffende und realitätsnahe Belastungsversuche auf Versuchsflächen werden weltweit Einrichtungen eingesetzt. Vor allem solche, bei denen die Belastung durch ein rollendes Belastungsrad aufgebracht wird.

Das Bild zeigt den MLS30 der BASt

Die Einrichtungen lassen sich unter anderem nach folgenden Kriterien klassifizieren:

  • Form der Versuchsstrecke: Rundlauf oder geradlinige Strecke.
  • Ort der Anlage: im Freien oder in einer Versuchshalle.
  • Art der Belastung: rollendes Rad oder hydraulische Impulse.

Die Entwicklung des Mobile Load Simulators MLS30 hat sich den Erfordernissen angepasst. Ausgehend von sehr großen unhandlichen Geräten wurden zunächst Varianten konzipiert, die es ermöglichen im Maßstab 1:3 Versuche durchzuführen: mmls3 – Model Mobile Load Simulator.

Die Weiterentwicklung dieser Varianten führte zu der mobilen Großversuchsanlage Mobile Load Simulator MLS30 für zeitraffende Belastungsversuche im Maßstab 1:1 (Full Scale Accelerated Pavement Testing), der in der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) eingesetzt wird. Der Mobile Load Simulator MLS30 wurde derart konzipiert, dass dieser auf einer geraden Strecke mittels rollendem Rad Belastungen aufbringt.

Dank der Mobilität dieser Großversuchsanlage ist der Einsatz sowohl in situ (Dieselbetrieb) als auch unter definierten Randbedingungen im Hallenbereich der BASt (Starkstrom) möglich. Die Belastungsflächen können durch den MLS30 selbstfahrend erreicht werden.

Technische Ausstattung

Innerhalb des MLS30 kommen vier Belastungsräder zum Einsatz, um die variabel einstellbare Radlast von 45 bis 75 kN auf die Versuchsfläche aufzubringen.

Das Bild zeigt eine Grafik zum  Radsatzzug und exemplarischer Versuchsfeldaufbau Radsatzzug und exemplarischer Versuchsfeldaufbau

Die Belastungsräder sind in Radsatzzügen eingefasst, die sich in einer geschlossenen Kette auf Schienen in einer vertikal-ovalen Richtung bewegen. Hierdurch wird die Belastung realitätsnah in uni-direktionaler Richtung aufgebracht.

Mit bis zu 6.000 Überrollungen pro Stunde können deutlich mehr Überrollungen durchgeführt werden als bei vergleichbaren „Full Scale Accelerated Pavement Testing“ Einrichtungen.

  • Gewicht: zirka 40 Tonnen
  • Länge: 11,70 bis 12,50 Meter
  • Breite: 2,60 Meter
  • Höhe: 3,50 bis 4,50 Meter

Versuchsdurchführung und Bewertung

Für ein strukturelles Monitoring des Versuchsaufbaus ist es zwingend erforderlich, dass Sensoren im Versuchsaufbau sowie weitere Messverfahren eingesetzt werden.

Der Mobile Load Simulator MLS30 wirkt mit seinen vier Belastungsrädern auf den Straßenaufbau. Diese Einwirkung ruft innerhalb des Straßenaufbaus eine Reaktion hervor, die durch integrierte Sensoren erfasst, aufbereitet und für die weitere Bewertung abgespeichert wird. Relevante physikalische Größen sind Dehnung, Druckspannung, Geschwindigkeit und Beschleunigung sowie Luft und Aufbautemperatur.

Diese Daten werden ebenfalls für ein Monitoring des Mobile Load Simulator MLS30 verwendet. Mittels der Sensorsignale lassen sich Veränderungen im Belastungszustand detektieren und daraufhin weitere Maßnahmen einleiten.

Hinzu kommen zerstörungsfreie und zerstörende Prüfungen während der Versuchsdauer.

Die zerstörungsfreien Prüfungen werden unter anderem mit dem Falling Weight Deflectometer (FWD), dem Ground Penetration Radar (GPR) und Profilometer für Ebenheitsmessungen durchgeführt. Dabei werden Tragfähigkeitskennwerte sowie Schichtdicken und Inhomogenität ermittelt. Mit dem Profilometer wird die Querebenheit ermittelt und bildet damit die Oberflächeneigenschaften im Zusammenspiel mit den Oberflächenbildern ab. Je nach Versuchsprogramm können weitere Verfahren eingesetzt werden.

Zerstörende Untersuchungen sind relevant um Materialeigenschaften in anschließenden Laboruntersuchungen ermitteln zu können. Hieraus können beispielsweise Restnutzungsdauern bestimmt werden. Diese Art der Untersuchung wird in der Regel nach dem Belastungsbetrieb in den belasteten und unbelasteten Bereichen durchgeführt.

Versuchsprogramme mit dem MLS30 werden in der BASt vor allem im Rahmen der Forschung zur Bewertung der strukturellen Substanz, aber auch für die Bewertung der Dauerhaftigkeit von innovativen Baustoffen und Bauweisen eingesetzt.

Das Bild zeigt ein Seonsorsignal Sensorsignal

Belastungsversuche

Informationen zur Durchführung von zeitraffenden Belastungsversuchen (APT) können über APT@bast.de erfragt werden.

Weitere Informationen

Fachbetreuung: N.N.