Hydraulisch-mechanische Wechselwirkung in wasserdurchlässigen Fahrbahnaufbauten unter Berücksichtigung teilgesättigter Zustände

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Grabe; Professor Dr.-Ing. Markus Oeser
• Fachliche Zuordnung: Geotechnik, Wasserbau ; Architektur, Bau- und Konstruktionsgeschichte, Bauforschung, Ressourcenökonomie im Bauwesen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 285972906

Das primäre Ziel des Forschungsprojektes ist es, Grundlagen für die Bemessung von wasserdurchlässigen Straßenkonstruktionen zu schaffen, wobei Effekte der Teilsättigung auf das Spannungs-Dehnungs-Verhalten der einzelnen Schichten der Konstruktion quantifiziert werden und Berücksichtigung finden sollen. Weiterhin soll gezeigt werden, dass durch den Einsatz von Polyurethan (PU) als alternatives Bindemittel die Ermüdungsresistenz und Lebensdauer von gebundenen Deckschichten maßgeblich verbessert werden kann. Zur Erfüllung der Ziele wurden in der ersten Projektphase grundlegende experimentelle Untersuchungen sowohl zum mechanischen als auch zum hydraulischen Materialverhalten im Labor-, Modell- und Feldmaßstab durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen in der zweiten Projektphase zur Kalibrierung von hydraulischen und mechanischen Stoffgesetzen eingesetzt werden. Diese sollen wiederum in numerischen Untersuchungen zum Tragverhalten wasserdurchlässiger Straßenaufbauten herangezogen werden, um das hydraulisch-mechanisch gekoppelte Verhalten des Systems unter Radlast möglichst realitätsnah zu simulieren. Aus den Simulationsergebnissen sollen Empfehlungen für ein optimiertes hydraulisches und mechanisches Systemverhalten von versickerungsfähigen Straßenquerschnitten abgeleitet werden. Daneben sind vertiefte experimentelle Untersuchungen durchzuführen: Zum einen sind unter Verwendung bildgebenden Verfahren Studien zum Porenraum der porösen Deckschicht geplant und mögliche die Drainageleistung beeinträchtigende Faktoren zu identifizieren. Zum anderen sollen erneut Belastungsversuche mit dem mobilen Lastsimulator MLS30 durchgeführt werden, um den Einfluss hoher Überfahrzahlen auf das System und speziell die PU-gebundene Deckschicht zu bewerten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen