Experimentelle Untersuchungen zum Zusammenhang der Einbaudichte und der Wasserdurchlässigkeit von Tragschichten ohne Bindemittel

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung und Zielstellung

1.1 Einleitung

1.2 Zielstellung

2 Literaturauswertung

2.1 Notwendigkeit der Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit

2.1.1 Allgemeines

2.1.2 Wasserdurchlässige Verkehrsflächen

2.1.3 Herkömmliche Verkehrsflächen

2.2 Anforderungen an Tragschichten ohne Bindemittel

2.2.1 Frostschutzschichten

2.2.2 Kies- und Schottertragschichten

2.2.3 Spezielle Forderungen an die Wasserdurchlässigkeit von Tragschichten ohne Bindemittel

2.3 Einflussgrößen auf die Wasserdurchlässigkeit

2.3.1 Grundlagen

2.3.2 Korngröße und Korngrößenverteilung

2.3.3 Verdichtung

2.3.4 Kornform und Oberfläche der Teilchen

2.3.5 Sättigungsgrad

2.3.6 Mineralart

2.3.7 Einbauwassergehalt

2.3.8 Strömendes Medium

3 Versuchsdurchführung

3.1 Vorbetrachtungen und Lösungsweg

3.2 Untersuchte Tragschichtgemische und Beschreibung des Versuchsfeldes

3.3 Laborversuche

3.4 Feldversuche

4 Versuchsauswertung

4.1 Laborversuche

4.1.1 Korngrößenverteilung

4.1.2 Proctorversuch

4.1.3 Rohdichtenbestimmung

4.1.4 CBR – Versuch

4.1.5 Stoffliche Zusammensetzung des RC – Materials

4.1.6 Abhängigkeit der Wasserdurchlässigkeit vom Einbauwassergehalt

4.1.7 Abhängigkeit der Wasserdurchlässigkeit von der Lagerungsdichte

4.2 Feldversuche

4.2.1 Verdichtung 1

4.2.2 Verdichtung 2

4.2.3 Verdichtung 3

4.2.4 Verdichtung 4

4.3 Vergleich von Labor- und Feldversuchen

5 Schlussfolgerungen

6 Zusammenfassung

Zielsetzung & Themen

Die Diplomarbeit untersucht experimentell, wie die Einbaudichte und der Einbauwassergehalt die Wasserdurchlässigkeit von Tragschichten ohne Bindemittel beeinflussen. Ziel ist es, Zusammenhänge zwischen diesen Parametern zu identifizieren und die Ergebnisse aus Laborversuchen mit Feldversuchen zu vergleichen, um Erkenntnisse für eine wirtschaftliche und dauerhafte Straßenbauweise zu gewinnen.

• Analyse des Einflusses von Einbauwassergehalt und Verdichtungsgrad auf die Durchlässigkeit.
• Untersuchung verschiedener Tragschichtgemische (Granodiorit, Diabas, Recyclingbeton).
• Methodische Gegenüberstellung von Labor- und Feldversuchsergebnissen.
• Bewertung der Stabilität und Tragfähigkeit in Abhängigkeit von Materialparametern.
• Ableitung praktischer Empfehlungen für den Einbau wassersensibler Tragschichten.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung und Zielstellung: Diese Kapitel führt in die Notwendigkeit stabiler und wasserdurchlässiger Straßenbefestigungen ein und definiert die Forschungsziele bezüglich der Einflussparameter auf Tragschichten.

2 Literaturauswertung: Es werden die Grundlagen der Wasserdurchlässigkeit, Anforderungen an verschiedene Tragschichtarten sowie physikalische Einflussgrößen (wie Kornform und Verdichtung) auf Basis des Standes der Technik zusammengefasst.

3 Versuchsdurchführung: Hier werden die methodischen Ansätze, der Versuchsstand an der TU Dresden sowie die durchgeführten Labor- und Feldversuche zur Untersuchung der Tragschichtmaterialien detailliert beschrieben.

4 Versuchsauswertung: Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der Labor- und Felduntersuchungen, analysiert die Einflüsse von Dichte und Wassergehalt und stellt den Vergleich der Versuchsreihen dar.

5 Schlussfolgerungen: Eine kritische Würdigung der Untersuchungsergebnisse und die Ableitung von Empfehlungen für die Praxis der Tragschicht-Herstellung.

6 Zusammenfassung: Eine abschließende Synthese der gewonnenen Erkenntnisse zur Optimierung von Einbauparametern für Tragschichten ohne Bindemittel.

Schlüsselwörter

Straßenbaustoffe, Tragschichten, Schottertragschichten, Wasserdurchlässigkeit, Einbauwassergehalt, Verdichtungsgrad, Einbaudichte, Dichte, Beregnungsversuch, Doppelringinfiltrometer, Recyclingbaustoffe, Laborversuche, Feldversuche, Frostschutzschicht.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit befasst sich mit dem Zusammenhang zwischen der Einbaudichte, dem Einbauwassergehalt und der Wasserdurchlässigkeit von ungebundenen Tragschichten im Straßenbau.

Was sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?

Zentrale Themen sind die Performance von Kies- und Schottertragschichten, der Einfluss von Feinkornanteilen, die Verdichtbarkeit und die hydraulische Durchlässigkeit unter verschiedenen Einbaubedingungen.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Das Ziel ist herauszufinden, ob eine statistisch signifikante Abhängigkeit zwischen dem Einbauwassergehalt und der Wasserdurchlässigkeit besteht und wie sich Lagerungsdichten darauf auswirken, um eine optimale Bauweise zu definieren.

Welche wissenschaftlichen Methoden wurden verwendet?

Es wurden experimentelle Laborversuche (z.B. Proctor-Versuche, Durchlässigkeitsprüfungen nach DIN 18035) und Feldversuche (Beregnungsversuche, Doppelringinfiltrometer) kombiniert, um sowohl kontrollierte Laborbedingungen als auch realitätsnahe Einbauverhältnisse zu erfassen.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in eine umfassende Literaturauswertung, die Beschreibung der experimentellen Versuchsdurchführung im Versuchsstand sowie eine detaillierte Auswertung der gewonnenen Daten aus Labor und Feld.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?

Wichtige Begriffe sind Straßenbaustoffe, Wasserdurchlässigkeit, Schottertragschichten, Verdichtungsgrad, Einbauwassergehalt und Recyclingbaustoffe.

Warum wurde Bentonit für die Versuche eingesetzt?

Bentonit wurde als mineralische Randabdichtung für die Versuchszylinder genutzt, um Randumläufigkeiten bei den Durchlässigkeitsprüfungen zu unterbinden, was mit Bitumen zuvor aufgrund der aufwendigen Reinigung problematisch war.

Welche Rolle spielt das Recyclingmaterial in der Untersuchung?

Der RC-Beton dient als dritte Materialgruppe neben Diabas und Granodiorit, um zu prüfen, ob sich die für natürliche Gesteine gewonnenen Erkenntnisse zur Durchlässigkeit und Verdichtung auf aufbereitetes Recyclingmaterial übertragen lassen.