Comparison of destructive and non-destructive test methods for determining the layer bonding

M. Sc. M. Middendorf; M. Sc. M. Čičković; Dr.-Ing. S. Böhm, Darmstadt

Der dauerhafte Verbund zwischen Asphaltschichten ist eine wesentliche Voraussetzung für eine lange Nutzungsdauer von Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt. Im Regelfall werden Verkehrsflächenbefestigungen mehrlagig gebaut und sind in Asphaltdeckschicht, -binderschicht und -tragschicht zu unterteilen. Aufgrund der Einbaubedingungen entsteht zwischen jeweils zwei Schichten ein Übergangsbereich. Der im Übergangsbereich herrschende Schichtenverbund ist die Verbindung zwischen den einzelnen Schichten und soll einen Übertrag von Normal- und Schubspannungen sicherstellen und dadurch eine vollständige Tragwirkung erzielen. Im Rahmen zweier Forschungsprojekte soll der Einfluss von verschiedenen Ansprühmitteln und Einbauweisen auf den Schichtenverbund untersucht werden. Für die Bestimmung der Güte des Schichtenverbundes wurden innerhalb der Forschungsprojekte zwei verschiedene Messverfahren eingesetzt. Bei der Messung mittels Falling  Weight Deflectometer (FWD) wird der vollständige Aufbau einer Asphaltbefestigung messtechnisch erfasst. Aus diesem Grund wurden die Versuchsstrecken der Forschungsprojekte zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten messtechnisch erfasst. Nach dem Fräsvorgang wurde eine Erstmessung auf der Fräsfläche durchgeführt, hierdurch wurden Kennwerte des Untergrunds ermittelt. Nach dem Einbau der Deckschicht wurden die Versuchsstrecken in einer Folgemessung erneut mit dem FWD messtechnisch erfasst. Die Ergebnisse dieser Auswertung wurden mit den Ergebnissen aus dem Messverfahren Abscherversuch nach Leutner verglichen und Zusammenhänge aufgezeigt.

The permanent bond between asphalt layers is an essential prerequisite for a long service life of asphalt pavements. As a rule, asphalt pavements are built in several layers and are divided into asphalt surface course, asphalt binder course and asphalt base course. Due to the paving conditions, there is a millimeter transition area between each two layers. The layer bond prevailing in the transition area is the connection between the individual layers and is intended to ensure a transfer of normal and shear stresses and thus achieve a complete load-bearing effect. Within the scope of two research projects, the influence of different spraying agents and installation methods on the layer bonding was to be investigated. Two different measurement methods were used within the research projects to determine the quality of the layer bonding. When measuring by means of a falling weight deflectometer (FWD), the complete structure of an asphalt pavement is measured. For this reason, the test sections of the research projects were measured at two different times. After the milling operation, an initial measurement was carried out on the milled surface to determine the characteristic values of the subgrade. After the surface course had been placed, the test sections were again measured with the FWD in a follow-up measurement. The results of this evaluation were compared with the results of the shear test according to Leutner and correlations were shown.

Betonoberfläche der nächsten Generation – schließlich eine leise und nachhaltige Straßenoberfläche?

B. Vanhooreweder; P. De Winne; A. Scheers, B-Evere
L. Rens; A. Beeldens, B-Brüssel

For concrete pavements, several surface finishing techniques are possible, such as brushing and exposed aggregate concrete. The Next Generation Concrete Surface (NGCS) is a new technique from the United States, and developed to reduce rolling noise. Thanks to diamond blades, a negative texture is ground each time with 1 deeper groove and 4 shallow grooves in the longitudinal direction. This technique can be applied to new concrete surfaces as well as to existing pavements. The first Belgian trial section, composed of 2 different profiles, was carried out on an existing jointed concrete road with exposed aggregate surface in October 2015 on the N44 in Maldegem. The thickness and diameter of the diamond blades are the same for both profiles. The difference lies in the spacers, which are considerably narrower for the first profile. The Close Proximity (CPX) rolling noise measurements, performed immediately after treatment, show that for the first profile the noise level of cars decreased by 6 dB (A) compared to the existing surface. Compared with the reference pavement SMA-C (stone mastic asphalt with maximum aggregate size of 10 mm) the level obtained is 3 to 4 dB (A) quieter, corresponding to the type of AGTmix type I (= silent asphalt layer). For the second profile, which is rougher, the rolling noise is reduced by 2 dB (A). A year later, the difference for the first profile is 4 dB (A), while the second profile remains stable. We can therefore conclude that the NGCS is a silent pavement for cars. To ensure that the technique is sustainable, this trial section will be followed acoustically in the following years.

Für Betonbeläge gibt es verschiedene Oberflächenveredelungstechniken, wie Bürsten und Waschbeton. Die Next Generation Concrete Surface (NGCS) ist eine neue Technik aus den Vereinigten Staaten, die entwickelt wurde, um Rollgeräusche zu verringern. Mit Hilfe von Diamantblättern wird jedes Mal eine negative Textur mit einer tieferen Rille und vier flachen Rillen in Längsrichtung geschliffen. Diese Technik kann sowohl bei neuen Betonoberflächen als auch bei bestehenden Belägen angewendet werden. Der erste belgische Versuchsabschnitt, der aus zwei verschiedenen Profilen bestand, wurde im Oktober 2015 auf einer bestehenden Betonstraße mit Fugen und Waschbetonoberfläche auf der N44 in Maldegem durchgeführt. Die Dicke und der Durchmesser der Diamantblätter sind bei beiden Profilen gleich. Der Unterschied liegt in den Abstandshaltern, die beim ersten Profil deutlich schmaler sind. Die unmittelbar nach der Behandlung durchgeführten CPX-Messungen (Close Proximity) zeigen, dass der Geräuschpegel der Autos beim ersten Profil um 6 dB (A) im Vergleich zur bestehenden Oberfläche gesunken ist. Im Vergleich zum Referenzbelag SMA-C (Splittmastixasphalt mit einer maximalen Gesteinskörnung von 10 mm) ist der erreichte Pegel um 3 bis 4 dB (A) leiser, was dem AGT-Mischungstyp I (= leise Asphaltschicht) entspricht. Bei dem zweiten Profil, das rauer ist, verringert sich das Rollgeräusch um 2 dB (A). Ein Jahr später beträgt der Unterschied für das erste Profil 4 dB (A), während das zweite Profil stabil bleibt. Daraus lässt sich schließen, dass das NGCS ein leiser Belag für Autos ist. Um sicherzustellen, dass die Technik nachhaltig ist, wird dieser Versuchsabschnitt in den folgenden Jahren akustisch weiter beobachtet.

Rethinking bicycle lanes
More space and attention for cycling in Münster

M. Sc. A. Schröder; Dr.-Ing. A. Buttgereit, Münster

Fahrradstraßen gibt es in Münster schon seit drei Jahrzehnten. 1990 wurde im Rahmen des Modellvorhabens „Fahrradfreundliche Städte und Gemeinden in Nordrhein-Westfalen“ die Schillerstraße als erste Fahrradstraße in Münster ausgewiesen. Fahrradstraßen sind Anliegerstraßen, bei denen der Radverkehr Vorrang vor jeder anderen Verkehrsart hat. Laut Straßenverkehrs-Ordnung ist der Kfz-Verkehr in Fahrradstraßen nur ausnahmsweise zulässig. In Münster sind nahezu alle Fahrradstraßen über ein Zusatzschild für den Kfz-Verkehr freigegeben, sodass sich die Radfahrenden die Fahrradstraße mit Pkw und Lkw teilen. Grundsätzlich ist die Ausweisung von Fahrradstraßen ein geeignetes Instrument zur Radverkehrsförderung, denn sie bündeln bei wahrnehmbarem Design und konsequenter Netzplanung die Radverkehrsströme. Gleichzeitig erhöhen sie die objektive sowie subjektive Sicherheit und sind folglich eine attraktive Alternative, insbesondere zu Radverkehrsanlagen an  Hauptverkehrsstraßen. Darüber hinaus gelten sie als Imagefaktor. Bundesweit – und so auch in der Fahrradstadt Münster – hatten Fahrradstraßen bislang aber oft keine qualifizierte Ausgestaltung. Viele von Münsters Fahrradstraßen waren nicht von anderen Erschließungsstraßen zu unterscheiden. Darüber hinaus fehlte häufig eine ausreichend breite Fahrbahn, um Begegnungsverkehr zu ermöglichen. Im bisherigen Zustand bieten die Fahrradstraßen in Münster den Radfahrenden wenig Komfort. Um dies zu ändern, ist vor allem eine Umverteilung der öffentlichen  Verkehrsfläche zulasten des ruhenden Kfz-Verkehrs erforderlich, was nur im Einklang mit den Bedürfnissen der Anwohner und der konsequenten Einbindung der politisch Verantwortlichen möglich ist. Deshalb wurden für Münsters Fahrradstraßen neue Qualitätsstandards erarbeitet, die seit Juli 2019 gelten und sukzessive umgesetzt werden. In diesem Beitrag soll das Ergebnis der Weiterentwicklung der Fahrradstraßen in Münster näher erläutert werden.

Bicycle lanes have existed in Münster for three decades. In 1990, Schillerstraße was designated as the first bicycle street in Münster as part of the model project "Bicycle-friendly cities and communities in North Rhine-Westphalia”. Bicycle streets are residential streets where bicycle traffic has priority over any other type of traffic. According to the Road Traffic Regulations, motor vehicle traffic is only permitted in bicycle lanes as an exception. In Münster, almost all bicycle lanes are opened to motor vehicle traffic via an additional sign, so that cyclists share the bicycle lane with cars and trucks. In principle, the designation of bicycle lanes is a suitable instrument for promoting bicycle traffic, because they bundle bicycle traffic flows with a perceptible design and consistent network planning. At the same time, they increase objective as well as subjective safety and are therefore an attractive alternative, especially to bicycle facilities on main roads. In addition, they are considered an image factor. Nationwide – and thus also in the bicycle city of Münster – bicycle lanes have often not had a qualified design. Many of Münster’s bicycle lanes were indistinguishable from other access roads. In addition, there was often a lack of a sufficiently wide lane to allow meeting traffic. In their current state, Münster’s bicycle lanes offer little comfort to cyclists. To change this, a redistribution of public traffic space to the detriment of stationary motor vehicle traffic is required above all, which is only possible in harmony with the needs of local residents and the consistent involvement of those with political responsibility. Therefore, new quality standards were developed for Münster’s bicycle lanes, which have been in effect since July 2019 and are being successively implemented. In this article, the results of the further development of the bicycle lanes in Münster will be explained in more detail.