PROGRIP - Prognose der Griffigkeit von Fahrbahnoberflächen

Allgemeine Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ziel war es, die Entwicklung der Griffigkeit von Straßendecken aus Splitt-Mastix-Asphalt und Waschbeton bereits im Labor zu prognostizieren. Dazu wurde ein Laborverfahren entwickelt, das es erlaubt, Laborprüfkörper oder Bohrkerne auf wiederhol- und vergleichbare Weise aufzurauen (zu regenerieren) und anschließend in definierten Stufen zu polieren.

Um einen Zusammenhang zwischen Laborbeanspruchung mittels der Polieranlage nach Wehner / Schulze (PWS, Abb. 1) und der tatsächlichen Polierwirkung durch den Straßenverkehr herzustellen, wurden an 14 Streckenabschnitten im österreichischen A+S-Netz Bohrkerne aus den Fahrspuren sowie aus den unbefahrenen Bereichen gezogen. Die unbefahrenen Bohrkerne wurden im Labor so lange polierend beansprucht, bis diese das Griffigkeitsniveau der Fahrspuren erreicht haben. Die dazu erforderlichen Polier-Überrollungen mittels PWS wurden mit den Verkehrsbelastungen korreliert. Durch die erfolgreiche Gegenüberstellung können somit für eine prognostizierte Verkehrsbelastung die erforderlichen Überrollungen im Labor abgeleitet werden, mit denen ein Laborprüfkörper oder Bohrkern zu beanspruchen ist.

Ein erhaltener Labor-Prognosewert (z.B. für den Zeitpunkt der Über-nahme) kann schließlich durch eine signifikante Korrelation mit dem RoadSTAR, der in Österreich die Griffigkeit des A+S-Netzes erfasst, in eine Straßengriffigkeit umgerechnet werden. Die Korrelation wur-de durch die Gegenüberstellung der im Labor geprüften Bohrkerne aus den Fahrspuren mit den Messwerten des RoadSTAR auf den Straßen erhalten. Dies erlaubt gleichzeitig erstmals die Ableitung von Laborgrenzwerten für die Griffigkeit von Straßendecken.

Problem

Bis dato stand keine Möglichkeit der Griffigkeitsprognose der gesamten Straßendecke zur Verfügung. Die Einschätzung der künftigen Griffigkeit beruhte ausschließlich auf der reinen Gesteinsprüfung (PSV am Splitt, PWS am Sand).

Gewählte Methodik

Die Griffigkeitsermittlung sowie die -prognose im Labor wurde mittels der Prüfanlage nach Wehner / Schulze (PWS, Abb. 1) durchgeführt. Eine festgelegte Abfolge von Aufrauen (Sandstrahlen) und Polieren als Eckpfeiler des entwickelten Laborverfahrens wurde systematisch auf Bohrkerne angewandt, die aus 14 homogenen, geradlinigen Strecken im österreichischen A+S-Netz gezogen wurden. Bohrkerne aus der Fahrspur dienten zur Ermittlung der aktuellen Griffigkeit im Labor sowie zur Korrelation mit der zuvor durch den RoadSTAR festgestellten Straßen-Griffigkeit. Bohrkerne aus dem unbefahrenen Bereich sollten so lange mit dem entwickelten Laborverfahren beansprucht werden, bis diese das Griffigkeitsniveau der Fahrspur er-reicht haben und dadurch eine Kalibrierung mit der realen Verkehrsbelastung möglich wird.

Ergebnisse

Es wurde im Zuge der Entwicklung des Laborverfahrens festgestellt, dass unter konstanten Gerätebedingungen durch definiertes Sandstrahlen eine wiederholbare Regeneration sowie das Erreichen einer maximalen Griffigkeit (μmax) nach Polierbeanspruchung möglich sind. Dieser Umstand ermöglichte es, standardmäßig mehrfache Prognoseprüfungen an allen (unbefahrenen) Bohrkernen hintereinander durchzuführen und diese den bekannten summarischen Verkehrs-lasten gegenüber zu stellen. Dadurch konnte ein Zusammenhang zwischen Polierbeanspruchung im Labor und Verkehrsbelastung auf der Straße hergestellt werden (vgl. Abb. 2). Auf Grund einer signifikanten Korrelation der Labor-Griffigkeiten mittels PWS mit dem RoadSTAR ist außerdem die Ableitung von Labor-Grenzwerten für die Griffigkeit auf Straßen gelungen.

Schlussfolgerungen

Auf Basis der untersuchten Strecken ist es künftig möglich, unter Zugrundelegung einer voraussichtlichen Verkehrsbelastung die entsprechend erforderliche Laborbeanspruchung (eines Bohrkerns oder Labor-Prüfkörpers) mittels PWS abzuleiten. Durch die signifikante Korrelation mit dem RoadSTAR kann nach entsprechender Laborbeanspruchung prognostiziert werden, ob eine bestimmte Griffigkeit auf der Straße erreicht werden kann (z.B. Übernahme) oder wann kritische Grenzwerte (z.B. Warnwert) unterschritten werden würden.

Projektleitung

TPA Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovation GmbH, Dr. Hannes Kugler

Projektpartner

• Technische Universität Wien - Institut für Verkehrswissenschaften, Dipl. Ing. Dr. Bernhard Hofko
• AIT Austrian Institute of Technology GmbH, D.I. Roland Spielhofer

TPA Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovation GmbH
Dr. Hannes Kugler
Tel.: +43 (1) 21728-620
Fax: +43 (1) 21728-644
E-Mail: hannes.kugler@tpaqi.com

Dieses Projekt wurde finanziert von bmvit, ÖBB und ASFiNAG im Rahmen von VIF2012.

Weiterführende Informationen sowie den Ergebnisbericht finden Sie im Infonetz der FFG.