Optimierung von durchgehend bewehrten Betonfahrbahnen (DBB) – Zielsichere Prognose von Rissabstand und Rissbreite und wirksame Risssteuerung


Gemäß aktueller Prognosen wird das Verkehrsaufkommen auf deutschen Straßen in den nächsten Jahrzehnten erheblich zunehmen. Insbesondere der Anstieg des Schwerlastverkehrs auf deutschen Autobahnen führt zu einer beschleunigten Abnutzung des herkömmlichen Fahrbahnoberbaus. Dies führt zu einer Zunahme der notwendigen Instandsetzungsmaßnahmen. Diese Maßnahmen sind aufwändig und führen zu Verkehrsbehinderungen und Staus, welche hohe volkswirtschaftliche Schäden zur Folge haben. Durch die Verwendung von unbewehrten Betonplatten als Fahrbahndecke wird gegenwärtig in Deutschland eine lange Nutzungsdauer bei geringem Instandhaltungsaufwand angestrebt. Zur Steuerung der Zwangsspannungen und Rissbildung werden diese Betondecken mit Scheinfugen in Längs- und Querrichtung ausgeführt. Diese Fugen sind bauartbedingte Schwachstellen der Konstruktion, die in regelmäßigen Abständen einer speziellen Unterhaltung bedürfen. Alternativ können die Betondecken auch fugenlos ausgeführt werden. Dadurch reduziert sich der Unterhaltungsaufwand deutlich. Durchgehend bewehrte Betonfahrbahnen sind über ihre planmäßige Nutzungsdauer nahezu wartungsfrei. Die Rissbildung wird bei durchgehend bewehrten Betonfahrbahnen über die Längsbewehrung gesteuert.

Bei dem Bau von durchgehend bewehrten Betonfahrbahnen ergeben sich diverse Fragestellungen, die im Zuge des Forschungsvorhabens geklärt werden sollen, sodass eine baupraktische Ausführung aus den Forschungsergebnissen abgeleitet werden kann. Eine möglichst zielsichere Prognose der Rissabstände und Rissbreiten sowie die wirksame Risssteuerung, insbesondere an Unstetigkeitsstellen wie beispielsweise Fahrbahnübergängen an Brücken, sollen zusätzlich im Rahmen des Forschungsprojektes untersucht werden. Basis für die Untersuchungen ist die Entwicklung eines Finite Elemente Modells zur Bestimmung der Rissbreiten sowie die Sicherstellung der Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit der Betonfahrbahn. Darauf aufbauend sollen Empfehlungen für die konstruktive Ausbildung der Betonfahrbahn und des Fahrbahnunterbaus erarbeitet werden.

Das Projekt wird als Verbundprojekt des Lehrstuhls und Prüfamtes für Verkehrswegebau der TU München sowie den Massivbaulehrstühlen der RWTH Aachen und der TU Braunschweig bearbeitet.

Das Forschungsprojekt „Optimierung von durchgehend bewehrten Betonfahrbahnen (DBB) – Zielsichere Prognose von Rissabstand und Rissbreite und wirksame Risssteuerung“ wird von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigung AiF (Vorhaben Nr.: 20667 N/3) gefördert. Förderer: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen

Projektleiterin: Martina Bollin, M.Sc.