Ermittlung eines Bewertungshintergrundes für den horizontalen Verschiebungswiderstand von Pflasterdecken

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Radenberg
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Klaus Krass

Pflaster mit seiner langen und wechselvollen Geschichte als Verkehrsflächenbefestigung weist insbesondere in den letzten zehn Jahren eine starke Zunahme bei Produktion und Verlegung auf, wobei der größte Anteil gepflasterter Flächen nach wie vor im kommunalen Bereich eingebaut wird. Bei in jüngerer Zeit vermehrt auftretenden Schadensfällen an Pflasterbefestigungen wird deutlich, dass die Haltbarkeit von Pflasterbefestigungen maßgeblich vom horizontalen Verschiebungswiderstand der Pflasterdecke beeinflusst wird, ein Bereich der noch viele offene Fragen aufweist.

Daher wurde in diesem Forschungsvorhaben dem Einfluss verschiedener Parameter einer Pflasterbefestigung auf den horizontalen Verschiebungswiderstand nachgegangen.

Zur Ermittlung des Einflusses von 16 untersuchten Parametern wie z.B. Bettungsmaterial, Fugenbreite oder Verkehrsbelastung auf den horizontalen Verschiebungswiderstand wurden 422 Versuche an insgesamt 138 Verkehrsflächen mit dem Spreizgerät, begleitet durch ergänzende Untersuchungen zur Charakterisierung des allgemeinen Zustands der Pflasterbefestigungen sowie durch Materialuntersuchungen, durchgeführt. Zur Auswertung der Spreizversuche wurden die Verkehrsflächen nach Klinkerpflasterflächen, Flächen mit Betonsteinpflaster sowie Flächen mit dem Betonverbundstein „SF-Vollverbund“ aufgeteilt.

Die ergänzenden Untersuchungen ergaben insgesamt einen befriedigenden bis sehr guten Zustand der untersuchten Verkehrsflächen. Durch statistische Betrachtungen konnten Aussagen zur Verteilung der Ergebnisse gewonnen werden. Auf der Grundlage der Auswertung der Spreizversuche an den Verkehrsflächen konnte eine Reihung der unterschiedlichen Parameter mit Einfluss auf den horizontalen Verschiebungswiderstand der Bedeutung nach qualitativ vorgenommen werden.

Qualitativer Einfluss der einzelnen Parameter auf den horizontalen Verschiebungswiderstand

Parameter Einfluss
Fugenbreite
Verkehrsbelastung
Bettungsdicke
Neigung der Fläche
Bettungsmaterial		 ++ stark
Verband + weniger stark
Steinform
Steindicke
Steinformat		 O mittel
Fugenfüllung
Fugenmaterial
Alter
Steinmaterial
Witterung		 - schwach
Tragschicht -- sehr schwach

Die wichtigsten Einflussparameter sind demnach die Fugenbreite und die Verkehrsbelastung, gefolgt von der Bettungsdicke, der Neigung der Fläche sowie dem verwendeten Bettungsmaterial. Etwas weniger starken Einfluss hat der ausgeführte Verband. Steinform, Steindicke und Steinformat sind Parameter mit mittlerem Einfluss auf den horizontalen Verschiebungswiderstand. Der Einfluss der Fugenfüllung erreicht nur dann eine gewisse Bedeutung, wenn die Fugen deutlich zu gering verfüllt sind, während das Fugenmaterial selbst lediglich einen schwachen Einfluss aufweist. Der Einfluss des Alters ist gering, wenn die Flächen etwa mindestens ein bis zwei Jahre unter Verkehr liegen. Einflüsse durch Steinmaterial sowie Witterungseinflüsse sind ebenfalls als gering anzusehen. Ein Einfluss der Tragschicht war in diesem Zusammenhang nicht nachzuweisen, allerdings konnten hier keine sehr unterschiedlichen Tragschichtmateralien untersucht werden.

Der direkte Einfluss der an einzelnen Verkehrsflächen ebenfalls variierten Spreizrichtung ist insgesamt als schwach zu bewerten.

Durch die übereinstimmenden Ergebnisse gleicher Parameter bei den unterschiedlichen untersuchten Flächen wird deutlich, dass die Übertragbarkeit der festgestellten Zusammenhänge sowohl auf alle untersuchten Flächen als auch darüber hinaus auf andere Pflasterflächen gewährleistet ist.

Da keine Flächen mit einem Alter < 1 Jahr untersucht werden konnten, konnte kein Abnahmewert vorgeschlagen werden. Allerdings reichte die Datengrundlage aus, um Höchstwerte für Prüfungen mit dem Spreizgerät an Pflasterflächen mit einem Alter > 5 Jahren zur Diskussion zu stellen. Diese Werte sind allerdings nur für Pflasterflächen erforderlich, die eine entsprechend große Verkehrsbelastung aufweisen, nicht jedoch für Verkehrsflächen mit reinem Fußgänger- oder Radverkehr.

kompletter Bericht zum Download als pdf   Aif 12126 (4.2 MB)