FGSV-Nr. FGSV B 31
Ort Karlsruhe
Datum 19.09.2013
Titel Akustische Optimierung von Betonoberflächen durch das Grinding-Verfahren
Autoren RDir.‘in Dr.-Ing. Ulrike Stöckert
Kategorien Betonstraßen
Einleitung

An Fahrbahndecken werden zunehmend erhöhte Anforderungen an die Lärmminderung bei anforderungsgerechter Griffigkeit der Oberfläche gestellt. Betondecken sind bei regelgerechter Ausführung sehr dauerhaft, ihr Potenzial hinsichtlich der Lärmminderung wird zurzeit jedoch bei Weitem nicht ausgeschöpft. Als Alternative zum Texturieren des frischen Oberflächenmörtels einer Betonfahrbahndecke kann auch der vollständig erhärtete Beton mittels Grinding texturiert werden. Durch das Grinding entsteht eine gerichtete Textur, die durch Stege und Rillen gekennzeichnet ist. Die Breite der Stege und Rillen wird dabei vom Abstand der Diamantschleifscheiben zueinander sowie von der Dicke der Schleifsegmente bestimmt. Um das lärmtechnische Potenzial dieser Bauweise einschätzen zu können, wurden durch die BASt erste SPB-Messungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine Pegelminderung von ca. 2 bis 3 dB(A) im Vergleich zur Referenzbauweise gemäß RLS-90. Auf allen untersuchten Strecken wurde das Grinding-Verfahren eingesetzt, um Griffigkeits- oder Ebenheitsprobleme zu beheben. Parallel dazu wurden in einem Forschungsprojekt (FE 08.0211/2011/OGB) existierender Grinding-Oberflächen mit Liegedauern von bis zu 12 Jahren untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass dieses Texturierungsverfahren grundsätzlich geeignet ist, eine sehr dauerhafte langlebige Oberflächen-Texturierung, verbunden mit einer deutlichen Lärmminderung zu erreichen. Allerdings stellt sich diese Textur derzeitig teilweise in Abhängigkeit von verschiedenen Randparametern wie Betonzusammensetzung und Dicke der Mörtelschicht, Diamantscheibenabstand, Schwingungseigenschaften der Diamantscheiben etc. frei ein. Die klassische Grinding-Oberfläche wird gegenwärtig nur in den Texturtälern definiert erzeugt, während die Steghöhe wie auch die Textur auf den Stegen sich in Abhängigkeit der oben genannten Randbedingungen eigenständig einstellt. Unter Umständen findet, insbesondere bei ungleichmäßiger Oberfläche, auch unter fahrendem Verkehr ein weiteres Brechen der Stege und damit eine Veränderung der Textur statt. Die Grinding-Textur wird daher derzeit nur zum Teil definiert erzeugt, zum Teil ist sie aber auch noch sehr unzulänglich bekannten weiteren Einflüssen unterworfen, die neben der Griffigkeit das endgültige dauerhafte Erscheinungsbild und die akustische Wirkung maßgeblich mitbestimmen. Im Rahmen eines jetzt angelaufenen Forschungsprojektes soll eine lärmtechnisch und griffigkeitstechnisch optimale Grinding-Textur entwickelt werden, die definiert erzeugt werden kann. Basierend auf Simulationen soll ermittelt werden, welche Geometrie vorteilhaft ist, und eine auf diese Textur abgestimmtes Herstellungsverfahren sowie dafür geeignete Betonzusammensetzungen sollen entwickelt werden. Durch die Optimierung der Scheibenbreiten und Scheibenabstände auf den Grinding-Wellen sollen reproduzierbare, homogene und geräuschmindernde Oberflächentexturen unabhängig von äußeren Bedingungen wie der Witterung hergestellt werden können.

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