Validierung einer Griffigkeitsprognose für stark befahrene Waschbetonoberflächen an der Prüfanlage nach Wehner/Schulze

Abstract

Die Griffigkeit von Straßenoberflächen ist ein wesentlicher Aspekt der Verkehrssicherheit und wird durch verschiedene Prozesse beeinflusst. So reduziert zum Beispiel das Abrollen von Reifen die Griffigkeit, während chemische und mechanische Effekte zu einem Aufrauen führen können. Im Forschungsprojekt PROGRIP wurde ein Prognosemodell für die Entwicklung der Griffigkeit anhand von befahrenen Bohrkernen aus dem österreichischen Autobahn- und Schnellstraßen- (A+S)-Netz erstellt. Dabei wurden hauptsächlich Daten von wenig befahrenen Straßen ausgewertet. Um dieses Model auch für hochbeanspruchte Oberflächen verifizieren zu können, wurden stark befahrene Bohrkerne dem selben Polier-Prüfzyklus wie auch bei PROGRIP mit der Prüfanlage nach Wehner/Schulze ausgesetzt. Die Regeneration der Oberflächen der befahrenen Bohrkerne erfolgte wie auch bei PROGRIP mittels Sandstrahlen. Mit den gewonnenen Daten konnte jedoch der Lückenschluss im Prognosemodell für stark befahrene Straßen nicht geschlossen werden, da diese von der bestehenden Prognoselinie stark abweichen. Um die Auswirkungen des Sandstrahlens als potenzielle Regenerationsmethode weiter zu untersuchen und beurteilen zu können, wurden Probekörper mit Waschbetonoberfläche im Labor hergestellt. Diese wurden poliert, sandgestrahlt und anschließend wieder poliert sowie die Griffigkeitsentwicklung kontinuierlich aufgezeichnet. Zusätzlich wurden optische Topographiemessungen der Oberflächen durchgeführt. Die Analyse der Ergebnisse der Griffigkeit sowie der hochauflösenden Bilder ergab, dass durch das Sandstrahlen kein äquivalentes Ausgangsniveau der Anfangsgriffigkeit geschaffen werden kann. Es bedarf daher weiteren Untersuchungen, um eine Methode für die Vorhersage der Griffigkeit von stark befahrenen Straßen zu entwickeln, beziehungsweise um eine geeignete Regenerationsmethode zu finden.

Skid resistance is a crucial aspect of road safety and is influenced by several processes. The passing of wheels, for example, decreases the grip whereas chemical and mechanical effects can lead to an increased roughness of the surface. The research project “PROGRIP” developed a model to predict the evolution of road surface friction. However, data was mainly obtained from roads with low to medium traffic volume. In order to validate this model for high volume streets, cores from heavy traffic sections were investigated with the Wehner/Schulze device. These cores were also regenerated with sand blasting. Comparison of the results to the existing model showed that this procedure could not fill the gap between low and high volume roads in the predictive model. In order to further study the potential of sand blasting as a regeneration method, drill cores with an exposed aggregate concrete surface were fabricated. The cores were subjected to polishing and sand blasting cycles with continuous monitoring of the grip. Additionally, optical measurements of the surface topography were performed. The analysis of the grip results as well as the high-resolution images showed that sand blasting is not suitable to create an artificial initial level of friction. Thus, further studies are required to predict the evolution of road surface friction of heavy traffic streets and to find a proper regeneration method.