Seit der Einführung des Benkelmanbalkens hat das Interesse an Tragfähigkeitsmessungen in fast allen Ländern zugenommen. So wurden in den letzten Jahren verschiedene Geräte und Verfahren entwickelt mit der Zielsetzung, einen tieferen Einblick in den Wirkungsmechanismus einer Straßenbefestigung zu erlangen bzw. Maßnahmen über notwendige Verstärkungen daraus abzuleiten. Neben einfachen Routinemethoden existieren inzwischen automatische Einsenkungsmeßgeräte, Schwingermaschinen und Geräte mit stoßartiger Lasteintragung. Wenn auch künftig mit einer weiteren Verbreitung dieser modernen Prüftechnik zu rechnen ist, wird sie jedoch zum gegenwärtigen Zeitpunkt für den Praktiker nur bedingt zur Verfügung stehen. Es soll deshalb hier über die Erfahrungen und Auswertungen mit den bekannten und einfach zu handhabenden Prüfmethoden berichtet werden, die in der Vergangenheit in der DDR Eingang fanden und für den künftigen Ausbau unseres Straßennetzes nach wie vor Bedeutung besitzen. Hierzu zählen Benkelmanbalken und Krümmungsmesser, beide in der ehemaligen DDR seit 1967 standardisiert.
Wie wir heute wissen, wird das Betriebsverhalten einer Straßenbefestigung neben der Belastung im Wesentlichen von der Steifigkeit der Gründung (plastische Deformationen) und vom Spannungs- bzw. Dehnungsverhalten der gebundenen Schichten (Ermüdung) einschließlich der Neigung zu Spurrinnen- und Wellenbildung bestimmt. Tragfähigkeitsmessungen müssen daher von der Zielsetzung ausgehen, möglichst zuverlässige Aussagen sowohl über den Zustand der Gründung als auch der Befestigung treffen zu können. Während mit dem Benkelmanbalken vornehmlich das Steifigkeitsverhalten der Gründung charakterisiert wird, lassen sich damit allein noch nicht hinreichend genaue Angaben über den Beanspruchungszustand in den gebundenen Schichten vornehmen. Faßt man nämlich zur Vereinfachung der Darstellung die steiferen oberen gebundenen Lagen als elastisch gelagerte Platte auf und betrachtet die an der Unterseite der Platte entstehenden Biegezugspannungen oder Dehnungen, dann wachsen diese mit zunehmender Krümmung der Biegefläche. Bei gleicher Durchbiegung s zweier Systeme können demzufolge, je nach den vorhandenen Krümmungsverhältnissen, ganz unterschiedliche Zugspannungen bzw. Dehnungen auftreten (Bild 1). Die Kenntnis des kleinsten Krümmungshalbmessers (Schmiegungskreis) der Deformationsmulde ist deshalb für die Einschätzung des Beanspruchungsgrades im Hinblick auf Ermüdung ein wichtiger Parameter.

Bild 1: Schematische Darstellung unterschiedlicher Beanspruchungsverhältnisse bei gleicher Einsenkung

So treten z. B. bei dickeren bituminösen Befestigungen auf weicher Unterlage (torfiger Erdstoff) falsche Setzungsmulden mit relativ großen Durchbiegungen, aber auch entsprechend größeren Krümmungsradien im Lastzentrum auf und wirken somit einer überhöhten Zugbeanspruchung in der gebundenen Schicht entgegen. Ebenso sind Fälle aus der Praxis bekannt, wo bei relativ niedrig gemessenen vertikalen Deformationen mit dem Benkelmanbalken (0,5–0,8 mm) gleichzeitig auffallend geringe Krümmungsradien festgestellt werden konnten, die infolge der starken Biegebeanspruchung der bituminösen Befestigung in kurzer Zeit zur vollkommenen Zerstörung führten. Wie noch später gezeigt wird, lassen sich mit einer sehr einfachen und rasch zu handhaben den Gerätekonstruktion in Form eines Krümmungsmessers mit für die Praxis ausreichender Genauigkeit Aussagen über die horizontalen Dehnungen bzw. Spannungen an der Unterseite der gebundenen Schicht treffen.

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