FE 08.0281/2024/OGB - Theoretische Untersuchung der Wechselwirkung zwischen den mechanischen Beanspruchungen und den akustischen Eigenschaften von Grindingoberflächen

Die Oberflächentexturierung Texturgrinding wurde in den vergangenen Jahren intensiv im BAB-Netz erprobt und weiterentwickelt. Mit Einführung des Merkblatt Texturgrinding (M TG) steht seit Mitte 2023 eine Beschreibung der baupraktischen Herstellung akustisch wirksamer Grindingtexturen Typ S und Typ S+ im Regelwerk zur Verfügung. In der Erprobungsphase wurden regelmäßige Monitoringmessungen zur Griffigkeit und Reifen-Fahrbahngeräusch an unterschiedlichen Erprobungsstrecken durchgeführt. Bei zusätzlichen 3D-Messungen zur Texturbetrachtung wurde festgestellt, dass sich die Textur insbesondere in den ersten Monaten stark verändert. Es zeigte sich, dass sich das Texturvolumen gegenüber dem Zustand direkt nach Herstellung deutlich verringert und die Texturveränderung die Lärmminderung reduziert. Ursächlich hierfür sind wahrscheinlich überwiegend die mechanischen Einwirkungen aus der Verkehrsbeanspruchung. Insbesondere die dynamischen Lasten im Reifen-Fahrbahn-Kontakt verursachen in der Interaktion von Reifenprofil und Oberflächentextur lokal kurzzeitig hohe Kräfte, die auf das Betongefüge an der Oberfläche einwirken. Infolge dieser Kräfte können Spannungen entstehen, welche Gefügeschäden verursachen und zum Bruch und/oder zum mechanischen Abtrag der Stege in der Grindingtextur führen können. Eine detaillierte Betrachtung der einwirkenden Kräfte auf den Oberbeton wurde bisher jedoch nicht durchgeführt. Vertiefte Kenntnisse zur Wechselwirkung der mechanischen Beanspruchung und den dadurch ausgelösten Texturveränderungen fehlen bislang. Durch die Ergebnisse des Forschungsprojekts soll ein vertieftes Verständnis der angreifenden Kräfte auf die Textur der Grindingoberfläche erlangt werden und wie der mechanische Verschleiß im Detail auf die akustische Alterung wirkt. Auf dieser Grundlage sollen Anforderungen an die Betonkennwerte spezifiziert und ggf. Weiterentwicklungen im Herstellungsprozess initiiert werden.