Einsatz von offenporigen Belägen in Einhausungs- und Tunnelbauwerken

BASt B 142: Einsatz von offenporigen Belägen in Einhausungs- und Tunnelbauwerken

W. Baltzer, W. Riepe, U. Zimmermann, Chr. Meyer, T. Brungsberg, G. Mayer, S. Brennberger,
Chr. Jung, M. Oeser, A. Meyer, M. Koch, F. Wienecke

79 S. (10,6 MB), 89 Abb., 17 Tab., 91 S. Anhang (8,4 MB), ISBN 978-3-95606-366-4, 2017

Im Vorhaben wurde das Verhalten von offenporigen Fahrbahnbelägen in Bezug auf brennbare Flüssigkeiten im Vergleich zu dichten Fahrbahnoberflächen untersucht und analysiert inwieweit die speziellen Eigenschaften von offenporigen Asphalten Auswirkungen auf die Sicherheitsannahmen für
risikobasierte quantitative Untersuchungen für Tunnel oder teilgeschlossene Bauwerke aufweisen.
Hierzu wurden umfangreiche Versuche an großflächigen Versuchsplatten (80 x 80 cm) mit Deckschichten aus offenporigem Asphalt (PA) und Splitt-Mastix-Asphalt (SMA) sowie ergänzende
CFD-Berechnungen durchgeführt.

Die Ermittlung des Durchfluss- und Ausbreitverhaltens erfolgte bei konstanter Flüssigkeitsaufgabe
auf die Versuchsplatten und Fassung der an den Plattenseiten austretenden Flüssigkeit in Messzylindern. Über diese wurde für die verschiedenen Deckschichten das zeitliche und räumliche Ausbreitungsverhalten analysiert. Die Ermittlung des Einflusses einer Oberflächenneigung erfolgte durch Variation der Ableitversuche mit zwei unterschiedlichen Plattenneigungen.

Die Ermittlung des Brandverhaltens erfolgte in zwei Schritten. In einer ersten Versuchsreihe wurden auf die Platten verschiedene zuvor definierte Kraftstoffmengen aufgegeben und anschließend gezündet, so dass bei Brandbeginn beim SMA ein übersättigter und beim PA, je nach Aufgabemenge
ein übersättigter, gesättigter oder teilgesättigter Asphalt vorlag. In der zweiten Versuchsreihe erfolgte während des Abbrands ein kontinuierlicher Benzinzufluss.

Die Analyse der umfangreichen Daten aus den Versuchsreihen ermöglichte die Bereitstellung detaillierter Eingangsgrößen für die CFD-gestützte Modellierung und Validierung des zeitlichen und
räumlichen Ausbreitungs- und Abbrandverhaltens für die betrachteten Fahrbahnoberflächen.

In der sich anschließenden Wirkungsanalyse wurden die sich aus der Modellierung ergebenden
Auswirkungen der unterschiedlichen Fahrbahnoberflächen (PA und SMA) ermittelt und unter
Anwendung des Verfahrens für die Bewertung der Sicherheit von Straßentunneln miteinander verglichen.

Der quantitative Sicherheitsvergleich zeigte, dass offenporige Asphaltbeläge in Einhausungs- und
Tunnelbauwerken unter risikoorientierten Gesichtspunkten nicht ungünstiger als dichte Fahrbahnbeläge einzustufen sind.