Einfluss der Oberflächenausführung von Betondecken auf die Griffigkeit

Es bestehen Möglichkeiten, die Griffigkeit von Betonfahrbahndecken durch besondere Ausbildung der Oberfläche zu beeinflussen, wie sich aus Untersuchungen der TH Berlin und der BASt mit dem standardisierten Messverfahren mit blockiertem Schlepprad (Stuttgarter Reibungsmesser) ergeben hat. Die in den Vorschriften für Betonfahrbahnen auf Straßen (Arbeitsanweisung 1939, TV Beton 72, ZTV Beton 78) enthaltenen Bestimmungen werden aufgeführt. Sie beruhen jeweils auf Ergebnissen von Versuchsstrecken mit verschiedenen Oberflächenausführungen: Strukturieren, Aufstreuen von gebrochenen Mineralstoffen, Einarbeiten von Brechsanden, Entfernen des Oberflächenmörtels. Bei Vergleichen der Wirkung des Abziehens mit Rosshaarbesen oder Stahlbesen hat sich der Stahlbesen als günstiger erwiesen. Weitere Versuche betreffen die Verbesserung alter Betondecken mittels Fräsen, zementgebundener Beschichtung mit Haftbrücken oder mit Reaktionsharzmörtel, bituminöser Beschichtung oder Oberflächenbehandlung. Eine künftige Erhöhung der Griffigkeit neuer Betondecken wird von einer Betonzusammensetzung mit rauhem und polierresistentem Sand erwartet

Entwässerung von Straßenbefestigungen mit Betondecken

Während Betonfahrbahnen auch nach 10 Jahren unter Wetter- und Verkehrseinflüssen noch gute Oberflächeneigenschaften aufweisen, ist die Längsebenheit mancher schwerbelasteter Autobahnen weniger zufriedenstellend. Die Schäden sind fast immer auf das in die Straßenbefestigung eingedrungene Wasser zurückzuführen. Es wird über die Ergebnisse von Probestrecken zur Fernhaltung oder Ableitung des Wassers berichtet. Die Schäden entstehen durch das hydrodynamische Pumpen durch den Verkehr an undichten Fugen und Rissen mit der Folge von Erosion der Tragschicht. Verschiedentlich sind auch Schäden durch Frosthebungen entstanden, wenn die Durchlässigkeit der Frostschutzschicht geringer als 10 hoch -5 m/s ist. Für die Ableitung des Wassers gibt es drei Abflussebenen: Deckenoberfläche, Grenzschicht zwischen Decke und oberer Tragschicht und Erdplanum. Auch bei der einfachsten Lösung, Ableiten des Wassers über die Oberfläche, kann vollständiges Eindringen nicht verhindert werden. Bei wenig durchlässiger Tragschicht wird das Wasser durch eine flächige Drainage oder Längs- und Querdrainage abgeleitet. Vergleichende Versuche mit 50 m langen Probestrecken werden beschrieben. Hinsichtlich der Wirksamkeit ergibt sich folgende Reihenfolge: Längsentwässerung; Drainbeton, Dränasphalt und 10 mm dickes Geotextil; 3 bis 5 mm Geotextil, Punktdrainage mit Rohren; Flachdrain. Die Auswahl der aussichtsreichsten Maßnahme wird erörtert. Auf eine Dichtung der Fugen kann in keinem Fall verzichtet werden

State-of-the-art of low-noise concrete pavements

Betonfahrbahndecken, die gemäß ZTV Beton 78 mit Stahlbesenquerstrich hergestellt wurden, zeichneten sich durch eine besonders hohe Anfangsgriffigkeit aus. Sie brachten jedoch je nach Dicke und Konsistenz des Oberflächenmörtels stärkere Reifenrollgeräusche mit sich. Daher wurden 1987 auf der A 7 bei Großburgwedel Versuche mit dem Ziel durchgeführt, leisere Oberflächentexturen zu entwickeln. Dies gelang bei gleichzeitig hohem Griffigkeitsniveau durch den Einsatz eines seitlich pendelnden Längsglätters und das abschließende Abziehen des frischen Betons mit einem Jutetuch. Diese Oberflächenausführung wurde 1991 in die ZTV Beton aufgenommen und für die Berechnung der Schallemissionen von Straßen mit einem Bonus von D(Index StrO) gleich minus 2 dB(A) versehen. Sie gilt auch heute noch als Standardausführung, wobei für die Herstellung der Betondecken in aller Regel Gleitschalungsfertiger eingesetzt werden. Neuere Untersuchungen der BASt zeigen, dass es möglich ist, das Reifenrollgeräusch auf Betondecken noch weiter zu reduzieren. Beispielhaft werden hierzu Ergebnisse von einer Versuchsstrecke auf der B 56 bei Düren vorgestellt, bei der verschiedene Längsstrukturen und ein Waschbeton zur Anwendung kamen

Towards a pavement management system (in Germany)

Die Konzeptionen für die Erfassung und Bewertung des Zustandes der Straßenbefestigungen als Grundlage für eine systematische Straßenerhaltung wurden in den 80er Jahren in den Gremien der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen entwickelt und erprobt. Die praktische Umsetzung erfolgte durch die Zustandserfassung 1992 auf etwa 22.000 Fahrstreifenkilometer der Bundesautobahnen und von 1993 bis 1995 auf circa 36.000 km Bundesstraßen. Erfasst wurden die Zustandsindikatoren der Merkmalsgruppen Ebenheit, Rauheit und Substanz, die dann durch Normierung in Notenwerte überführt und durch Verknüpfungsregeln zu den beiden Teilwerten "Gebrauchswert" und "Substanzwert" zusammengefasst wurden. Am Gesamtwert, der sich aus dem Maximum der beiden Teilwerte ergibt, lässt sich im Zuge einer schnellen Übersicht ablesen, ob die betrachtete Straße irgendeinen Mangel aufweist. Zukünftig wird die Zustandserfassung und -bewertung der Bundesfernstraßen in einem dreijährigen Turnus erfolgen. Die Zustandsdaten sind eine wesentliche Grundlage für die sogenannte Erhaltungsstrategie auf Bundesfernstraßen und finden damit unmittelbaren Eingang in die aktuelle Erhaltungsplanung der Länder. Ziel ist der Aufbau eines Pavement Management Systems. Hierzu hat fast gleichzeitig mit dem Abschluss der Ersterfassung das Bundesministerium für Verkehr mit der Bundesanstalt für Straßenwesen mehrere Forschungsaufträge vergeben. Dabei muss - im Sinne einer zügigen Umsetzung in die Erhaltungspraxis - im Vordergrund stehen, ein möglichst einfaches, aber von seiner Ergebnisqualität noch akzeptables PMS zu konzipieren und zu programmieren. Ein modulartiger Aufbau gestattet es, einfach strukturierte Module zu einem späteren Zeitpunkt durch aufwendiger gestaltete, verbesserte Module zu ersetzen

Grooves in the roadway surface to improve tire-road adhesion when wet

Es war zu untersuchen, ob durch das nachträgliche Einschneiden von Rillen in die Straßenoberfläche mit der Funktion eines zusätzlichen Drainagesystems die Verkehrssicherheit bei Nässe nachhaltig verbessert werden kann. Dazu wurden in einer Versuchsstrecke alle wichtigen Rillenarten und verschiedene Rillenmuster abschnittsweise angeordnet du über einen mehrjährigen Zeitraum messtechnisch angeordnet und über einen mehrjährigen Zeitraum messtechnisch beobachtet. Hinzu kamen drei weitere Beobachtungsstrecken sowie 24 Rillenabschnitte im Autobahnnetz. Die Untersuchungen umfassten Kraftschlussmessungen im Wasserbett, Griffigkeitsmessungen mit dem "Stuttgarter Reibungsmesser", Geräuschmessungen nach der Methode des Vorbeifahrpegels, Rauheitsmessungen mit dem Pendelgerät, dem Ausflussmesser und der Sandfleck-Methode sowie Profilschnittaufnahmen. Die wichtigsten Ergebnisse sind: i) Längs- und Querrillen sind in der Lage und geeignet, das Kraftschlussangebot von Straßenoberflächen bei Nässe zu erhöhen. Dabei verbessern Rillen entscheidend die sogenannte "dynamische Drainage" der Reifenaufstandsfläche: Sie bieten ähnlich dem Reifenprofil zusätzliche Fluchtwege, sodass die Masse des Wassers schneller verdrängt werden kann. Rillen wirken somit dem Aquaplaning-Effekt entgegen. ii) Alle untersuchten Längsrillenmuster sowie Querrillenmuster mit effektiven Rillenbreiten kleiner als 4,5 mm bringen keine signifikante Erhöhung des Reifengeräusches. Entsprechend sollten stets feine Rillenmuster gewählt werden mit rillenbreiten um 4 mm, Rillentiefen ebenfalls um 4 mm und Rillenabstände zwischen 20 und 25 mm. Feine Rillenmuster mit dem angegebenen Abmessungen sind auch in Längsrichtung aus Gründen der Verkehrssicherheit für Motorräder erforderlich. iii) In Fahrbahndecken aus Beton können feine Rillenmuster ohne wesentliche Beeinträchtigung des baulichen Bestandes im nassen Verfahren (in Anlehnung an die Fugenschneid-Technik) mit Diamantscheiben geschnitten werden. Von der Anwendung des trocken arbeitenden Fräsverfahrens ist abzuraten. Rillen in bituminösen Deckschichten sind problematisch, da ihre Wirkung infolge Verschleiss und plastischer Verformung der oberflächennahen Zonen nicht so lange vorhält wie in Betondecken. iv) Obwohl die Querrillen bei Annässungsverhältnissen um 1 mm Wasserfilmdicke günstiger zu bewerten ist als die Längsrille, deuten Ergebnisse des Wasserbett-Untersuchungen eher auf eine gleichgünstige Wirkung beider Formen hin, wenn mit dickeren Wasserschichten gerechnet werden muss. Aus herstellungstechnischen Gründen ist die Anlage von Längsrillen wirtschaftlicher und praktikabler als von Querrillen.The purpose of the study was to determine whether subsequent grooving of the road surface, serving as an additional drainage system, would make any significant, long-term improvement in traffic safety. All the major groove designs and various groove patterns were installed in a test stretch and observed with the help of measurement instruments over a period of several years. Three further observation stretches and 24 grooved sections in the motorway network were utilized in addition. The investigations included tire-road adhesion measurements on flooded road surfaces, adhesion measurements using the "Stuttgart friction Instrument", measurements of the noise levels generated by passing traffic, surface roughness measurements using the pendulum device, the flow meter and the sand patch methods, as well as photographs of sections of the grooved profiles. The major results are: 1. Longitudinal and transverse grooves are capable of increasing the amount of adhesion contributed by the road surface when wet. Grooves make a considerable improvement to the so-called "dynamic drainage" effect exerted by the tire contact surface. In a manner similar to the tire tread pattern, these grooves offer additional escape paths for the water, so that the majority of the water can be displaced more quickly. In this way the grooves make a direct contribution to reducing the danger of aquaplaning. 2. None of the longitudinal and transverse groove with effective groove widths less than 4.5 mm cause any significant increase in tire noise. Consequently, fine groove patterns should always be selected, with groove widths of about 4 mm, groove depths also of about 4 mm, and with the groove spaced at between 20 and are also required in the longitudinal direction in the interest of motorcycle operating safety. 3. When dealing with concrete road surfaces, fine grooves can be cut using diamond blades (with water, similar to the joint cutting technique without causing any major changes in the structure of the road. The use of a dry milling process is not advisable. Grooves in aspalt wearing surface present difficulties since — as a result of wear and plastic deformation in the surface — the effect is not as long-lasting as in concrete surfaces. 4. Although the transverse grooves were found to be more favorable than longitudinal grooves where the water film is about 1 mm thick, the results of the tests for flooded surfaces indicate that both options have equally favorable effects where the possibility of deeper films of water must be taken into account. Technical considerations make longitudinal grooving more practical than cutting transverse grooves

Collecting and evaluating road unevenness data. Testing and comparing the suitability of various measuring instruments for the routine recording and evaluating of evenness

In der zukünftig vorgesehenen Systematik der Straßenerhaltung werden zur routinemäßigen Beobachtung und Beurteilung des Ebenheitszustandes auf unterschiedlichen Entscheidungsebenen geeignete Systeme zur Messung von Fahrbahnunebenheiten benötigt. Um die aus den Messungen resultierenden Ergebnisse vergleichbar zu machen, müssen Verfahren zur Beschreibung beziehungsweise Bewertung von Unebenheiten zur Verfügung stehen, die sich einheitlicher Entscheidungsgrundlagen bedienen und deren Ergebnisse dazu ineinander überführbar sind. Der Teil 1 der Gesamtaufgabe beschäftigt sich mit der Sammlung einer repräsentativen Anzahl von Zustandswerten für das Fahrbahnoberflächenprofil in Längsrichtung und mit dem Vergleich von Mess- und Beschreibungsverfahren für Unebenheiten des Längs- beziehungsweise des Querprofils. Im Teil 2 werden die theoretischen Grundlagen zur Beurteilung der Mess- und Beschreibungsverfahren gelegt, wobei die Betrachtung auf die Messung der Ebenheit im Längsprofil beschränkt werden sollte. Die theoretischen Untersuchungen ergaben, dass allein die folgenden Geräte sich zur Messung der Ebenheit im Längsprofil eignen: Analyseur Dynamique de Profil en Long (APL), Automatic Road Analyzer (ARAN) und High Speed-Road Monitor (HPM). Alle drei Geräte messen das Straßenlängsprofil und eignen sich zur Ermittlung der Spektralen Dichte der Profilhöhen Omega(Index 0 hoch 1), die zur Zeit die einzige Beschreibungsgröße ist, die die Längsebenheit charakterisieren kann. Um die gemessenen Spektralen Dichten bewerten zu können, wurde eine Bewertungsgröße für die Längsebenheit, der Spektrale Ebenheits-Index (SEI) entwickelt, mit dessen Hilfe auch die in Teil 1 gesammelten Ebenheitsdaten von 180 km bundesdeutschen Straßen zu einem ersten Bewertungshintergrund ausgewertet werden konnten. Mit der Einführung der Spektralen Dichte Phi(Index h)Omega als Beschreibungs- und der Schaffung des SEI als Bewertungsgröße für die Ebenheit ist die Voraussetzung für eine sachgerechte und aussagekräftige Charakterisierung für die Allgemeinunebenheit im Längsprofil gegeben. Darüber hinaus stehen repräsentative Zustandswerte der Ebenheit aus dem aktuellen Straßennetz der Bundesrepublik Deutschland zur Verfügung.The road maintenance system envisaged for the future will require suitable systems of measuring carriageway unevenness to which the task of routinely recording and evaluating evenness at various executive levels might be entrusted. For the results of such measurements to be comparable, it is essential that methods of recording and evaluating unevenness are available which employ uniform executive bases and produce interchangeable results. This task was accomplished in two stages. Stage 1 was concerned with collating a representative number of longitudinal conditional values of evenness in respect of carriageway surface profile and with comparing important methods of measuring and recording longitudinal and transverse unevenness which are currently commonly employed in Central and Northern Europe. In stage 2, the theoretical foundations were laid for evaluating measuring and recording methods. During this process, observations were restricted to measurements of longitudinal evenness. The theoretical investigations revealed that only the following instruments are suitable for measuring longitudinal evenness: - Analyseur Dynamique de Profil en Long (APL) - Automatic Road Analyzer (ARAN), and - High-Speed Road Monitor (HRM). The cost advantages of the APL render the use of this instrument particularly suitable at the lower executive levels. The ARAN and the HRM, on the other hand, are suitable for applications in which both evenness and other road data are to be recorded. All three instruments measure longitudinal road profiles and are suitable for determining the spectral density of profile height Phi(Index h)Omega. At the present time, this is the only value of evaluation able to characterize longitudinal evenness. In order to be able to evaluate spectral density measurements, an evaluation scale in respect of longitudinal evenness, the Spectral Evenness Index (SEI) was developed. Using the SEI, it was also possible to evaluate the evenness data collated in stage 1 in respect of 1480 km of Federal German roads and produce an initial evaluation background. The inadequate wave length response ranges of the bump integrator, the Bavarian unevenness meter, the profile inclinometer of the Federal German Highways Research Institute and the protractor of the ISEH, Zürich, render converting the results obtained using these instruments to the spectral density Phi(Index h)Omega impracticable. The results of this research project form the executive basis for the procurement and employment of measuring systems for recording longitudinal evenness

Studies into the effectiveness of various maintenance measures for the improvement of the condition of older concrete road surfaces

Um verschiedene Erhaltungsmaßnahmen, die vorrangig die Wiederherstellung der Griffigkeit und Ebenheit älterer Betondecken zum Ziele hatten, vergleichend untersuchen zu können, wurden im Rahmen ohnehin anstehender Instandsetzungen auf verschiedenen Bundesautobahnen folgende Arbeiten durchgeführt: - Mechanisches Aufrauhen; - Bituminöse Schichten im Kalteinbau; - Oberflächenbehandlungen; - Beschichtungen mit Reaktionsharzmörteln; Beschichtungen mit Beton. Das mechanische Aufrauhen erfolgte mit schnell drehenden Anhängefräsen, Klopffräsen und Betonfräsen. Mit diesen Verfahren kann die Griffigkeit einer Betondecke nachhaltig verbessert werden. Die Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass dies am dauerhaftesten mit den schnell drehenden Anhängefräsen geschieht. Mit den Betonfräsen wird der Beton so stark beansprucht, dass Gefügeschäden zu befürchten sind. Um die Qualität und Dauerhaftigkeit der Griffigkeitsverbesserung zu sichern wird vorgeschlagen, dass Griffigkeitswerte nach Beendigung des Fräsens größer gleich 70 und nach einem Jahr unter Verkehr noch größer gleich 60 SRT-Einheiten betragen müssen. Mit den bituminösen Schichten im Kalteinbau ist eine Erhaltungsmaßnahme gegeben, die neben der Griffigkeitsverbesserung auch zur Verbesserung der Ebenheit beitragen kann. Es wurden bituminöse Schichten eingebaut, die sich in der Größe des Größtkorns voneinander unterschieden. Anfänglich wiesen die Schichten mit dem größten Größtkorn (11 mm) eine bessere Griffigkeit auf als die mit dem kleineren Größtkorn (5 mm). Im Laufe der Zeit näherten ich die Werte einander mit der Tendenz, dass langfristig die feineren Gemische ein besseres Griffigkeitsverhalten erwarten lassen. Oberflächenbehandlungen auf Autobahnen müssen nach wie vor kritisch gesehen werden, da zur Abwendung von Windschutzscheiben-Schäden nach dem Einbau Geschwindigkeitsbeschränkungen für mehrere Tage/Wochen angeordnet werden müssen, die auf stark befahrenen Strecken zu Staus führen können. Hinzu kommt, dass trotz moderner Dosiertechnik Bindemittelanreicherungen in den Rollspuren auftreten können. Die Reaktionsharzmörtel-Beschichtungen auf Epoxid- bzw. Methylmethacrylatharz-Basis bestätigen die bereits anderen Orts gemachten guten Erfahrungen. Mit der Wahl der Zuschlagart bzw. des Abstreumaterials kann man die Griffigkeitsergebnisse entscheidend beeinflussen. Die Frage der Dauerhaftigkeit von Reaktionsharzmörteln ist - sorgfältige Betonvorbehandlung und Mörtelverarbeitung vorausgesetzt - gelöst. Mit Reaktionsharzmörtel-Beschichtungen können Betondecken deutlich dauerhaft saniert werden. Erste Lärmmessungen nach DIN ISO 362 deuten auch auf günstige Immissionswerte hin. Die Beschichtungen mit Beton unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Griffigkeit nicht von neuen Betondecken. Hinsichtlich Haltbarkeit kann von einer Bewährung jedoch noch nicht gesprochen werden. Eine Variante, die Beschichtung mit Kolloidalbeton, hat sich gar nicht bewährt, da es hier schon nach 2 Monaten Liegedauer unter Verkehr zu schollenartigen Ablösungen kam. Infolge von Grunderneuerungen konnten die Beschichtungen mit Beton nicht lange genug beobachtet werden, um eine abschließende, fundierte Aussage zur Dauerhaftigkeit machen zu können.In order to be able to conduct comparative studies into various maintenance measures primarily aimed at the restoration of the skid resisting properties and evenness of older concrete road surfaces, the following techniques were applied as part of the existing schedule of road maintenance work on several federal motorways: - Mechanical roughening - Bituminous emulsion surfacing - Surface treatment - Reaction resin mortar surfacing - Concrete surfacing. Mechanical roughening was carried out using rapid rotating trailing cutting machines, knocking cutters and concrete cutting machines. Using these techniques, it is possible produce a lasting improvement in the skid resistance of a concrete surface. However, the studies revealed that the rapid-rotating trailing cutting machine produces the most enduring improvement. The concrete cutting machines make such high demands of the concrete that there are fears of structural damage. In order to ensure the quality and durability of the improvements to the skid resistance of the road, it is suggested that the skid resistance values following completion of the cutting process should be equal to or greater than 70, and after one year of subjection to traffic at least equal to or greater than 60 SRT units. Bituminous emulsion surfacing is a maintenance measure which can play a part in improving the evenness of the surface as well as improving its skid resistance. Layers of bitumen with differing sizes of maximum size grains were applied. Initially, the layers with the !arger maximum size grain (11 mm) displayed more effective skid resistance than those with the smallest maximum size grain (5 mm). After a time, the difference in the values narrowed, and it became increasingly evident that in the longer term, more efficient skid resistance can be expected from the finer mixtures. Motorway surface treatment should continue to be viewed unfavourably because, following completion of the work, speed restrictions have to be introduced for several days or weeks afterwards in order to prevent windscreen damage, possibly resulting in long tailbacks of traffic on heavily used sections of the motorway. In addition, despite modern application techniques, concentrations of bonding agents might appear on the carriageway. Reaction resin mortar surfacing using a mixture based on epoxy or methyl methacrylate resins confirms the positive results already achieved elsewhere. The selection of the type of aggregate and abrasives can have a decisive effect upon the resultant skid resistance. The question of the durability of reaction resin mortar has been solved - always providing that the concrete has been carefully pretreated and the mortar processed. Concrete road surfaces can be permanently restored to a remarkable extent by using reaction resin mortar surfacing techniques. In addition, initial noise measurements conducted in accordance with DIN ISO 362 indicate favourable immission values. From the point of view of skid resistance, there is no difference between concrete re-surfacing and new concrete surfacing. However, from the point of view of durability, it is not yet possible to speak in terms of success. One variant attempted, re-surfacing using colloidal concrete, proved a complete failure as, once the surface was subjected to traffic, it started disintegrating after barely two months. Due to major re-surfacing work, the concrete re-surfacing work could not be studied over a sufficiently long period of time to form any definitive, well-founded opinion on its durability

Electrophoreses de solutions d'acides humiques de sols aurifères et non aurifères.

info:eu-repo/semantics/publishe

Improvement of the initial skid resistance of asphaltic concrete wearing courses

Die Forschungsarbeit gliederte sich in zwei Teile. In den Jahren 1973 und 1974 wurde zur Verbesserung der Anfangsgriffigkeit von Asphaltbeton auf 7 Versuchsstrecken das Abstreuen der heißen Deckschicht mit Brechsand oder feinem Splitt während der Herstellung erprobt. Als wesentlich erwies sich, dass die Streudichte gering gehalten wird (0,6 -1,0 kg/m2 bei Abstreumaterialien mit einem Größtkorn bis 5 mm) und daß das Material auf die in der obersten Zone noch mindestens 80-°C heiße Deckschicht hinter dem Fertiger oder nach dem ersten Walzgang gleichmäßig aufgebracht und sogleich angewalzt wird. Zum bevorzugten maschinellen Abstreuen haben sich verschiedene Streugeräte bewährt; möglich ist aber auch die Abstreuung von Hand mit Schaufeln. Die Kosten für Abstreumaterial, Geräte und Lohn sind, gemessen an den Gesamtkosten einer Deckschicht, gering. Die Griffigkeitswerte in den abgestreuten Feldern lagen im Neuzustand immer wesentlich höher als in den Vergleichsfeldern ohne Abstreuung. Über Wochen und Monate blieb die Griffigkeit der abgestreuten Felder besser als die der Vergleichsfelder. Nachteilige Wirkungen des Abstreuens, wie Verschlechterung der Anfangsebenheit oder ungleichmäßiges Aussehen der Oberfläche, sowie ein Einfluß auf das Gebrauchsverhalten der Deckschichten (Verschleiß, Verformung, Haltbarkeit) wurden nicht festgestellt. Der zweite Teil der Forschungsarbeit im Jahre 1975, der 6 Versuchsstrecken umfaßte, erbrachte Hinweise, wie die Anfangsgriffigkeit von Asphaltbetondeckschichten ueber die Zusammensetzung des Mischgutes beeinflußt werden kann. Günstig wirken sich unmittelbar auf die Anfangsgriffigkeit ein an der oberen Grenze der zulässigen Spanne liegender Hohlraumgehalt und ein hoher Brechsandanteil im Mineralstoffgemisch sowie auch ein hoher Schärfegrad des Brechsandes aus. Um die Bewährung der bei den Versuchsstrecken gewaehlten Zusammensetzungen zu beurteilen, muß jedoch das gesamte langfristige Gebrauchsverhalten der Deckschichten (Griffigkeit, Ebenheit und insbesondere Haltbarkeit) beobachtet werden.The research project consists of two Parts. During the years from 1973 to 1974 cover aggregate of crushed sand or fine crushed stone was experimentally applied to the hot wearing course during the process of laying (on 7 test sections) in order to promote the initial skid resistance. The essential aspects found were keeping the amount of cover aggregate relatively low (0.6-1.0 kg/m2 of a cover aggregate, top size of the aggregate up to 5 mm), applying the aggregate right after the finisher or the first passing of rollers while the uppermost zone of the wearing course still retains a temperature of at least 80-°C, spreading the aggregate uniformly and rolling it immediately to establish a tight bond with the surface. Various cover aggregate spreaders have proved useful for the preferred method of mechanical application. Spreading by hand or by means of shovels is also possible. The costs for the cover aggregates, equipment and wages are low compared with the total costs of a wearing course. The initial skid resistance values measured on the treated sections were invariably considerably higher than those measured on untreated sections used for comparison. Measurements repeated during the weeks and months that followed still resulted in better values on the treated sections compared with the untreated ones. Detrimental application effects, such as a more pronounced initial unevenness or nonuniform appearance of the surface or effects on the in-service behavior of the wearing courses (surface wear, deformation, durability) were not found. The second part of the research project, carried out in 1975, comprised 6 experimental road sections. This part of the project provided information on how the initial skid resistance of asphaltic concrete wearing courses can be promoted by means of changing the composition of the road material mixture. A void content at the upper limit of the permissible range, a high content of crushed sand, and also crushed sand which is quite angular or harsh are of direct beneficial effects on skid resistance. However, in order to be able to assess the road material mixture selected for the test sections, overall in-service behavior of the wearing courses (skid resistance, evenness and, in particular, durability) will have to be observed over an appreciably longer period of time

Influence of the surface finish of concrete pavement slabs on skid resistance

Der gemeinsam vom Institut für Verkehrsplanung und Verkehrswegebau der Technischen Universität Berlin und von der Bundesanstalt für Straßenwesen, Köln, durchgeführte Forschungsauftrag des Bundesministers für Verkehr hatte zum Ziel, Lösungswege zu finden, wie der Betondecke - ohne die Zusammensetzung zu ändern - von Anfang an eine gute Griffigkeit mitgegeben werden kann. Hierzu wurden vier grundsätzliche Möglichkeiten der Oberflächenausführung in verschiedenen Varianten und auch Kombinationen systematisch im Hinblick auf Praktikabilität, Griffigkeit, Lärm, Ebenheit und Aufwand untersucht: 1. Strukturieren des Oberflächenmörtels (z.B. Rosshaarbesen, Stahlbesen nach TRRL) 2. Aufstreuen von gebrochenen Mineralstoffen auf den frischen Beton hinter dem Nachlaufglätter (z.B. Diabas 2/5 mit einer Gussasphalt-Riffelwalze angedrückt) 3. Einarbeiten von Brechsand in den Oberflächenmörtel durch den Nachlaufglätter (z.B. Siliziumkarbid 0,5/1) 4. Beseitigen des Oberflächenmörtels (in Anlehnung an die Waschbetontechnik) Die Untersuchungen erfolgten mit Unterstützung mehrerer Landesstraßenbauverwaltungen, die die umfangreichen Versuchsprogramme in anstehende Neubau- bzw. Erneuerungsprogramme für Autobahnen einbringen konnten. Insgesamt wurden auf sieben Versuchsstrecken etwa 100 Versuchsfelder angelegt, die in der Regel 50 m lang sind. Bei Abschluss des ersten Teils der Forschungsarbeit lagen die Betonfahrbahnen der Versuchsstrecken durchschnittlich etwa zwei Jahre unter Verkehr. Hinsichtlich ihres Griffigkeitsverhaltens kann allgemein festgestellt werden: - Eine stärkere Strukturierung der Feinmörtelschicht wirkt sich anfangs und längerfristig stets günstig auf den Kraftschluss zwischen Reifen und Fahrbahn bei Nässe aus. Die im "Merkblatt über Straßengriffigkeit und Verkehrssicherheit bei Nässe" genannten Richtwerte werden sicher erfüllt. - Technisch lassen sich derartige Oberflächen ohne zusätzlichen Mehraufwand mit Besen erzielen, deren Borsten relativ lang und steif sind. Die besten Ergebnisse wurden mit dem vom britischen Transport an Road Research Laboratory entwickelten Stahlbesen erzielt, gefolgt vom Kunststoffbesen nach Piassava-Art. - Die übrigen Verfahren, insbesondere das zusätzliche Anreichern der Feinmörtelschicht mit scharfen Mineralstoffen und das Beseitigen des Oberflächenmörtels in Anlehnung an die Waschbetontechnik, können das hohe Griffigkeitsniveau der mit dem englischen Stahlbesen strukturierten Oberflächen nur selten erreichen. Sie sind dabei wesentlich aufwendiger und meistens wenig praktikabel. Da die Anforderungen bezüglich Ebenheit ohne weiteres erfüllt wurden und auch die Lärmmessungen gegenüber den mit Rosshaarbesen behandelten Oberflächen keine signifikant höheren Werte ergaben, hat die abschließende Oberflächenstrukturierung frischer Betondecken mit dem englischen Stahlbesen bereits Eingang in die ZTV Beton 78 gefunden.The research study of the Federal Minister of Transport was carried out jointly by the Institute of Traffic Planning and Route Construction of the Technical University, Berlin and the Federal Road Research Institute, Cologne. Its objective was to find solutions how to provide a concrete pavement with a good skid resistance from the very beginning without changing the mix composition. Moreover four basic possibilities of the surface finish in various alternatives and also combinations were systematically investigated with a view to practicability, skid resistance, noise, surface tolerance and outlay: 1. Texturing of the surface mortar (e.g. horsehair brooms, steel brooms to TRRL design) 2. Gritting the freshly poured concrete behind the trailer float with crushed mineral aggregates (e.g. diabase 2/5 pressedin with a gussasphalt fluted roller). 3. Working-in of crushed sand into the surface mortar by means of the trailer float (e.g. silica carbide 0.5/1). 4. Removal of the surface mortar (as in concrete with exposed aggregate by washing.). The investigations were carried out with the assistance of several State Highway Construction Authorities, which were able to incorporate the comprehensive test programs into planned new highway or reconstruction programs for autobahns. A total of approximately 100 test bays, which were as a rule 50 m long, were set out on seven test stretches. At the conclusion of the first stage of the research work, the concrete pavements of the test stretches were under traffic for about two years on the average. With regard to their skid resistance it can in general be established: - A strong texturing of the fine mortar layer has always initially and on the longer term basis a favourable effect on the tractive force between tyre and pavement when wet. The guide values given in the "Leaflet on highway skid resistance and traffic safety in wet conditions" are certainly attained. - Technically speaking, such surfaces can be attained without extra effort using brooms whose bristles are relatively long and still. The best results were attained with the steel broom developed by the British TRRL laboratory, followed by the piassava type broom of plastic material. - The remaining methods, especially the extra gritting of the fine mortar layer with sharp mineral aggregate and the removal of the surface mortar as in the exposed aggregate by washing technique, could seldom attain the high level of skid resistance of the surface textured with the English steel broom. They require at the same time substantially rnore outlay and are generally less practicable. Because the requirements as to surface tolerance were readily attained and also the noise measurements resulted in no significantly higher values relative to the surfaces treated with horsehair brooms, the final surface texturing of freshly poured concrete pavements with the English steel broom has already been incorporated into the additional technical specifications and güidelines for the construction of roadway concrete pavements, 1978 edition