4.4 Substanzbewertung

Leitung: Dr.-Ing. Dirk Jansen

Das Ziel des Arbeitsausschusses ist die Entwicklung von Verfahren zur Bewertung der strukturellen Substanz als Grundlage zur Berechnung eines Nutzungsausfallzeitpunktes.

Im Fokus der Betrachtungen stehen sowohl die Objekt- als auch die Netzebene. Während sich die Bewertung der strukturellen Substanz bislang vornehmlich auf Untersuchungen von Eigenschaften an Bohrkernen stützt, müssen insbesondere für die Netzebene statistische Ansätze und Daten aus zerstörungsfreien Messungen weiterentwickelt werden.

Im Einzelnen werden bekannte bzw. vorliegende theoretische und zerstörungsfreie Verfahren zur Substanzbewertung betrachtet. Hierzu zählen vor allem

• Eingangsgrößen für die Substanzbewertung basierend auf Tragfähigkeitsmessungen, auf Messungen mit dem Georadar und basierend auf Daten von Sensoren sowie weiteren innovativen zerstörungsfreien Verfahren
• Erarbeitung von Richtlinien zur Bewertung der strukturellen Substanz von Oberbauten in Asphalt- und Betonbauweisen

Der Arbeitsausschuss und die zugehörigen Arbeitskreise zeichnen sich unter anderem durch das Zusammenwirken verschiedener Fachdisziplinen (beispielsweise Bauingenieurwesen, Geophysik, Elektrotechnik) aus.

Die Arbeit des Arbeitsausschusses steht in einem engen Zusammenhang mit dem Management der Straßenerhaltung (AA 4.1) und der Dimensionierung (AA 4.5).

• Arbeitspapier Tragfähigkeit Teil B 2.2 Falling Weight Deflectometer (FWD): Beschreibung, Messdurchführung – Betonbauweisen – (2012) – 433 B 2.2
• Arbeitspapier Tragfähigkeit Teil B 4 Curviametro: Gerätebeschreibung, Messdurchführung – (2012) – 433 B 4
• Arbeitspapier Tragfähigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen, Teil B 1 Benkelman-Balken: Gerätebeschreibung, Messdurchführung (AP Trag Teil B 1) – (2014) – 433 B 1
• Arbeitspapier Tragfähigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen Teil C 2.1 Falling Weight Deflectometer (FWD): Auswertung und Bewertung – Asphaltbauweise (AP Trag Teil C 2.1) – (2014) – 433 C 2.1
• Arbeitspapier Tragfähigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen Teil C 1, Benkelman-Balken: Auswertung und Bewertung von Einsenkungsmessungen (AP Trag Teil C 1) – (2014) – 433 C 1
• Arbeitspapier Anwendung des Georadars zur Substanzbewertung von Straßen, Teil A Bestimmung von Schichtdicken des Oberbaus von Verkehrsflächenbefestigungen mit dem Georadar-Impulssystem – (2016) – 433 A
• Arbeitspapier Tragfähigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen Teil C 2.2 Falling Weight Deflectometer (FWD): Auswertung und Bewertung von Einsenkungsmessungen – Betonbauweisen (AP Trag Teil C 2.2) – (2017) – 433 C 2.2
• Arbeitspapier Tragfähigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen  Teil A: Messsysteme (AP Trag Teil A) – (2020) – 433 A
• Arbeitspapier Tragfähigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen Teil C 5 Traffic Speed Deflectometer (TSD): Auswertung und Bewertung – Teil Verkehrsflächenbefestigungen in Asphaltbauweise (AP Trag Teil C 5) – (2020) – 433 C 5
• Arbeitspapier Tragfähigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen Teil C 3 Einsenkungsmessgerät „Lacroix“: Auswertung und Bewertung von Einsenkungsmessungen (AP Trag Teil C 3) – (2022) – 433 C 3
• Arbeitspapier Sensorik zur Substanzbewertung von Straßen – (2022) – 496/1
• Arbeitspapier Anwendung des Georadarverfahrens zur Substanzbewertung von Straßen, Teil Allgemeines: Beschreibung und Qualitätssicherung von Georadarmessungen mit dem Georadar-Impulssystem (AP GPR QS) – (2022) – 443/1
• Arbeitspapier Tragfähigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen, Teil B 5, Schnell fahrende Messsysteme - Traffic Speed Deflectometer Devices (TSDD): Gerätebeschreibung, Messdurchführung (AP Trag Teil B 5) – (2023) – 433 B 5​​

Vom Arbeitsausschuss betreute FE-Projekte

• 04.0310    Netzweite Früherkennung AKR-geschädigter Betonfahrbahndecken mit schnellfahrenden Messsystemen
• 04.0331    Zusammenhänge zwischen dynamischen Achslasten und Tragfähigkeitsmessungen (Asphaltstraßen) mit dem TSD  
• 04.0337    Einfluss der Pendelbewegung der Fahrzeuge des Schwerverkehrs auf die Beanspruchung und Nutzungsdauer von Straßenbefestigungen
• 04.0338    Validierung von Messergebnissen zur Substanzbewertung anhand von Schichtuntersuchungen    

4.4.1 Tragfähigkeit

4.4.2 Georadarmessung zur Substanzbewertung von Straßen

4.4.3 Richtlinien zur Beurteilung der strukturellen Substanz von Asphaltstraßen

4.4.4 Richtlinien zur Beurteilung der strukturellen Substanz von Betonstraßen

4.4.5 Sensorik zur Substanzbewertung

Laufende Bearbeitung / Überarbeitung von Regelwerken / Wissensdokumenten

• Einbindung eines die Gesamtkonstruktion beschreibenden Substanzwertes in das betreffende Technische Regelwerk.

In den nächsten 5 Jahren geplante Bearbeitung/Überarbeitung von Regelwerken/Wissensdokumenten

• Entwicklung von Substanzbewertungsverfahren für die Objektebene und Erarbeitung von Ansätzen für die Netzebene als Teil der nachhaltigen Erhaltung von Straßenbefestigungen.
• Neben der Entwicklung solcher Verfahren basierend auf labortechnischen und rechnergestützten Verfahren in Verbindung mit Materialentnahmen sollen auch – insofern möglich – Methoden basierend auf zerstörungsfreien Messungen erforscht werden.

Forschungsbedarf

• Substanzbewertungsverfahren für Asphaltbauweisen
• Substanzbewertungsverfahren für Betonbauweisen
• Weiterentwicklung und Qualitätssicherung von Messverfahren
• Nutzung innovativer Messverfahren und Sensoren
• Ermittlung von Nutzungsausfallzeitpunkten (Restnutzungsdauern)