Entspannter Hybrid

Im gemeinsamen Forschungsprojekt „Entspannter Hybrid“ sammeln das STRABAG-Kompetenzzentrum TPA und die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) Kennwerte zur Optimierung von Erhaltungs- und Erneuerungsmaßnahmen für Betonfahrbahnen durch Asphalteinbau (Hocheinbau).

Im Vergleich zur grundhaften Erneuerung im Tiefeinbau (Austausch der Betondecke) erfordern Sanierungen in Hybridbauweise eine kürzere Bauzeit und sind daher technisch und wirtschaftlich oft zweckmäßiger. Im Vorfeld einer Asphaltüberbauung muss die Betondecke mit einem Impactor (Polygonwalze) entspannt werden. Es gibt aber keine festen Richtlinien für die erforderliche Schichtdicke der einzubauenden Asphaltbefestigung. Ziel des auf zwei Jahre angelegten Kooperationsprojekts „Entspannter Hybrid“ (1/19–12/20) ist die Minimierung der erforderlichen Asphaltschichtdicken. So ließen sich der Ressourcenverbrauch senken und die Baustellenlogistik optimieren (weniger Transporte).

Entspannung der Betondecke per Impactor (Polygonwalze). Foto: BASt

Auf dem Demonstrations-, Untersuchungs- und Referenzareal der BASt (duraBASt) in Köln überprüfen BASt und TPA daher in einer aufwendigen Belastungssimulation, ob für die Hybridbauweise eine Asphaltdecke von 14 cm (10,5 cm Trag-; 3,5 cm Deckschicht) ausreichend ist. Im Zuge des Bauprozesses wurden für kontinuierliche Messungen insgesamt 40 Sensoren (Temperatur, Beschleunigung, Dehnung) im Oberbau der Belastungsfläche verbaut. Derzeit läuft der zeitraffende Belastungsversuch im standardisierten APT-Untersuchungsprogramm (Accelerated Pavement Testing), bei der ein Mobile Load Simulator (MLS30) pro Werktag etwa 40.000 und insgesamt rd. 3,4 Millionen Lkw-Überrollungen mit 5t Radlast aufbringt. Die Simulation wird begleitet von Tragfähigkeits- und Georadarmessungen. Außerdem werden einmal pro Woche Lasertexturmessungen mit der Surface Drone der TPA und regelmäßig Griffigkeitsmessungen mit dem SRT-Pendel der TPA und dem Griptester der BASt durchgeführt. Nach Abschluß der Belastungsversuche im November 2019 wird die TPA zahlreiche Bohrkerne aus dem Belastungsteilstück im Labor intensiv untersuchen.

Einbau der Asphaltschicht auf dem duraBASt (links) und Belastungsfläche inklusive Sensoren und Messwerterfassung

Die Auswertung der erhobenen Daten im Jahr 2020 soll die Grundlage für die Entwicklung eines Algorithmus für predictive maintenance (vorausschauende Instandhaltung) bilden.