Stephan Villaret, Jan Birbaum, Micha Tobias Buch, Eberhard Eickschen, Jürgen Niessen, Stefan Pichottka, Axel Riwe, Tanja Tschernack, Ulf Zander

• Die gezielte Berechnung der erforderlichen Deckendicke für eine vorgesehene normative Nutzungsdauer erfolgt mittels rechnerischer Dimensionierung nach dem Verfahren der [RDO Beton 09] und ist seit einigen Jahren Stand der Wissenschaft und Technik. Die dort formulierten theoretischen Grundlagen und Grundsätze sollen künftig für eine Bewertung der strukturellen Substanz und somit zur rechnerischen Abschätzung der Restsubstanz herangezogen werden. Daher sind die zu Grunde gelegten Stoffmerkmale und das Ermüdungsverhalten des Deckenbetons sowie die Randbedingungen aus Geometrie, Schichtdicken und Unterlage hinsichtlich der Betrachtungsweise bei einer Substanzbewertung zu untersuchen. Das Hauptaugenmerk gilt dabei der zeitlichen Entwicklung der Festigkeit des Betons sowie der Entwicklung unter Ermüdungsbeanspruchung. In zwei großen Komplexen wurde die Festigkeitsentwicklung von im Straßenbau eingesetzten Zementen und Betonen sowie das Ermüdungsverhalten von Straßenbetonen jeweils über einen Zeitraum von 360 Tagen untersucht. Dabei wurden insbesondere die Spaltzugfestigkeiten betrachtet, um eine Zugfestigkeitskenngröße zu untersuchen, die versagensrelevant ist. Zur Überprüfung der Ergebnisse der Laborversuche wurden parallel vier Autobahnabschnitte untersucht und beprobt. Mit Hilfe von visuellen Zustandserfassungen in Kombination mit Georadar- und FWD-Messungen wurde die tatsächlich vorhandene Ausfallrate des Hauptfahrstreifens zum Bewertungszeitpunkt ermittelt. Bohrkernentnahmen aus den Untersuchungsstrecken gaben Aufschluss über die Art und Wirksamkeit der Unterlage und ermöglichten darüber hinaus Labor-untersuchungen der statischen Festigkeit zum Bewertungszeitpunkt sowie nach weiterer Ermüdungsbeanspruchung im Labor. Für die Bewertung der strukturellen Substanz erfolgte zunächst eine rechnerische Überprüfung der Dimensionierung. Die Restsubstanzermittlung führte in ihrer rechnerischen Prognose zu immer unsicherer werdenden Ergebnissen, je größer der Prognosezeitraum angesetzt wurde. Aus diesem Grund wurde das Verfahren mit einem alternativen Ansatz zur Ermittlung der prognostischen Ausfallrate versehen. Dabei wurde mit Hilfe der Hazard-Funktion der qualitative Schadensverlauf, der von Fahrbahndecken aus Beton aus der Praxis bekannt ist, mathematisch gefasst. Die einzelnen Ergebnisse der Substanzbewertung der Untersuchungsstrecken konnten nunmehr für eine rechnerische Prognose der Restsubstanz Im Anschluss konnten die Ergebnisse der Substanzbewertung objektscharf verwendet werden, um die Restsubstanz prognostizieren zu können.
• The systematic calculation of the required slab thickness for an intended normative service life by means of analytic design by the method of [RDO Beton 09] is the standard method in science and technology. The theoretical basics and principles of the [RDO Beton 09] should be used in future to assess the structural substance and thus the mathematical estimation of residual substance. Therefore, the underlying material characteristics and the fatigue behavior of the concrete and the boundary conditions of geometry, thickness and foundation in terms of the approach to evaluation of a substance shall be investigated. The main attention is paid to the temporal evolution of the strength of the concrete and the development under fatigue loading. In two large complexes, the strength development of cements and concretes used in road construction and the fatigue behavior of concrete road was examined in each case for a period of 360 days. In particular, the split tensile strength was investigated as a parameter relevant for failing. To check the results of the laboratory tests four highway sections were examined and sampled in parallel. With help of visual state scans in combination with GPR and FWD measurements the real failure rate of the main lane was determined at the measurement date. Withdrawals of cores from test sections shed light on the kind and effectiveness of the sub layer and allowed beyond laboratory studies of the static strength on the valuation date and followed by further fatigue loading in the laboratory. First was a mathematical verification of analytic design of the pavement for evaluating the structural substance. The computational prediction of the residual substance investigation led to ever more uncertain results, the greater the forecast period was applied. For this reason, the method has been provided with an alternative approach to determine the prognostic failure rate. The qualitative course of the damage, known of concrete pavements in practice, was adopted mathematically using the hazard function. The individual results of evaluation of the substance of these test sections can now be used for forecast calculation of the residual substance. Subsequently the results of substance evaluation could be used to predict the residual substance.