Stephan Freudenstein, Martina Bollin, Martin Eger, Nicolai Klein, Thomas Kränkel

• Die Sensibilität der Bevölkerung in Bezug auf Straßenlärm ist in den letzten Jahrzehnten zunehmend gestiegen. Die bisherige Standardbauweise von Betondecken ist Waschbeton, welche im Vergleich zum Referenzwert mit -2 dB(A) als lärmmindernd angesetzt wird. Offenporige Deckschichten können hingegen eine Pegelminderung von bis zu 5 dB(A) bewirken. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde zunächst die Prozesskette bei der Herstellung von Offenporigem Beton (OPB) herausgearbeitet, um zukünftig einen prozessoptimierten Einbau bei dieser Bauweise zu gewährleisten. Hierzu wurden in einer Literaturrecherche Informationen früherer Versuchsstrecken gesammelt und ausgewertet. Parallel dazu wurde, auf Grundlage einer bestehenden OPB-Rezeptur, eine im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit, bei Einhaltung der Anforderungen an die Festbetoneigenschaften, optimierte Rezeptur erstellt. Anhand der Ergebnisse aus der Recherche sowie der Rezepturoptimierung wurde eine Versuchstrecke auf einem Autobahnparkplatz in der Planung sowie der Ausführung begleitet. Bei der Herstellung der Versuchsstrecke wurden die Prozessparameter dokumentiert sowie die Frisch- und Festbetoneigenschaften bestimmt. Im Anschluss an den Bau der Versuchsstrecke wurde die Umsetzbarkeit der im Vorfeld herausgearbeiteten Einzelprozesse analysiert und Anpassungen für zukünftige Baumaßnahmen mit OPB definiert. Zur weiteren Charakterisierung der Versuchstrecke wurden entstandene Risse lokalisiert und durch regelmäßige in-situ Messungen überwacht. Zur Untersuchung der Materialeigenschaften des OPB wurden Bohrkerne aus der Strecke entnommen. Diese Daten bildeten die Eingangsdaten für eine Finite Elemente Simulation des Rissverhaltens in der OPB-Schicht. Dabei wurden die praxisrelevanten Beanspruchungen, wie Witterung und Verkehr als Beanspruchungen auf das System betrachtet. Abschließend wurde ein allgemeines Monitoringkonzept für offenporige Betondecken erarbeitet. Dieses enthält die Ermittlung der für Fahrbahndecken üblichen Gebrauchseigenschaften sowie speziell für offenporige Systeme zu untersuchende Kennwerte. Zudem wurden Hinweise zur Anwendbarkeit standardisierter Verfahren gegeben.
• The sensitivity of the population towards road noise has increased in recent decades. The current standard construction method for concrete pavements is exposed aggregate concrete, which reduces noise by 2 dB(A) compared to normal concrete pavement. Pervious concrete pavements, however, can reduce noise levels by up to 5 dB(A). Within the scope of this research project, the process of pervious concrete production was first worked out in order to guarantee an optimized installation when using this construction method in the future. For this purpose, information from earlier test sections were collected and evaluated in a desk study. At the same time, an optimized pervious concrete mix design was created on the basis of an existing mix design with regard to processability while complying with the required characteristics of the hardened concrete. Based on the results of the desk study and the experimental mix design optimization, a test section on a highway rest area was accompanied during the planning and execution phase. On the test section, the process parameters were documented and the fresh and hardened concrete characteristics were determined. Following the construction of the test section, the effectiveness of the individual process steps were analyzed with regard to their mode of operation. To further characterize the pavement material in the test section, cracks were localized and monitored and the material was examined using drill cores and on-site measurements. These results formed the input data for a finite element simulation of the cracking behavior in the previous concrete layer. The practical stresses, such as weather and traffic, were considered as stresses on the system. Finally, a general monitoring concept for use on pervious concrete pavements was developed. It contains the determination of typical performance characteristics for road pavements as well as performance characteristics specific to pervious pavements. In addition, information was provided on the applicability of standardized methodologies for pervious structures.