Einsatzmöglichkeiten

Ein Falling-Weight-Deflectometer (FWD) ist ein dynamisches Messgerät zur Messung von Tragfähigkeiten auf Verkehrsflächen in Asphalt- und Betonbauweise. Es bietet insbesondere für die Planung von Erhaltungsmaßnahmen eine objektive Grundlage zur Bewertung bestehender Verkehrsflächenbefestigungen.

Tragfähigkeitsmessungen mit einem Falling-Weight-Deflectometer sind stationär und können nicht im fließenden Verkehr durchgeführt werden. Als Messlinie wird in der Regel die äußere Radspur des rechten Fahrstreifens gewählt, hier wird die größte Belastung erwartet. Entsprechend der Aufgabenstellung und Bauweise wird das sogenannte 'Setup' angepasst. Das Setup legt die Anzahl und Größe der Kraftstöße fest. Eine Anordnung der Geofone erfolgt in Abhängigkeit von der Bauweise.

Verkehrsflächenbefestigung aus Asphalt

Streckenband für Asphaltbauweise

Beispiel: Streckenband D1, D9 und E-Modul UG

Bei Asphaltbefestigungen kann die vertikale Verformung bis zu 1.800 mm vom Lastzentrum entfernt gemessen werden, wodurch es möglich ist Rückschlüsse auf die Tragfähigkeit des Untergrundes bzw. der ungebundenen Schichten zu ziehen. Zur Bewertung der Gesamttragfähigkeit der Verkehrsflächenbefestigung wird die vertikale Verformung im Lastzentrum herangezogen.

Ein übliches 'Setup' für Tragfähigkeitsmessungen auf Verkehrsflächen in Asphaltbauweise sind 3 Kraftstöße mit 50 kN, diese entsprechen einer 10-t Achslast bei einer Aufstandsfläche von 300 mm im Durchmesser. Die Dauer des Kraftstoßes liegt in dem Bereich zwischen 25 - 30 ms.

Die Geofone sind in der Regel wie folgt angeordnet:

0 | 200 | 300 | 450 | 600 | 900 | 1.200 | 1.500 | 1.800 [mm]

In der Regel ist ein Messpunktabstand von 25 m vorgesehen um ein aussagekräftiges Streckenband zu erhalten. Je nach Örtlichkeit können größere Abstände von z. B. 50 bis 100 m gewählt werden.

Aufgrund der Temperaturabhängigkeit des Asphalts ist es erforderlich die Asphaltkörpertemperatur in der Tiefe von 50 mm zu erfassen. Gegebenenfalls ist ein vollständiger Temperaturgradient zu ermitteln. Die Temperaturmessung wird in der Messlinie durchgeführt.

Tragfähigkeitsmessungen sind nur bei Asphaltkörpertemperaturen zwischen 5 und 30 °C (ggf. bis 35 °C) durchzuführen. Der Untergrund bzw. die ungebundenen Schichten dürfen nicht gefroren sein.

Verkehrsflächenbefestigungen aus Beton

Bei Betonbefestigungen ist es möglich durch eine angepasste Geofonanordnung ein Hohlliegen von Betonplatten örtlich zu bestimmen. Zudem kann die lastübertragende Wirkung von Dübeln bzw. Ankern am Betonplattenrand beurteilt werden. Zur Bewertung der Gesamttragfähigkeit kann der äquivalente Verformungsmodul und die Bettungstragfähigkeit unter der Betonbefestigung als Bettungsmodul berechnet werden. 

Ein übliches 'Setup' für Tragfähigkeitsmessungen auf Verkehrsflächen in Betonbauweise sind 3 Kraftstöße mit 50-70-90 kN. Die Dauer des Kraftstoßes liegt ebenfalls wie bei Asphaltbefestigungen in dem Bereich zwischen 25 - 30 ms. 

Die Geofone sind in der Regel wie folgt angeordnet:

-330 | -230 | Fuge (ca. -170) | 0 | 200 | 300 | 450 | 600 | 900 | 1.200 [mm]

In der Regel werden die Tragfähigkeitsmessungen am Betonplattenrand und in Betonplattenmitte durchgeführt. Es wird empfohlen einen Messpunkt an jeder zweiten Betonplatte zu setzen.

Aufgrund der Temperaturabhängigkeit der Betonplatten ist es erforderlich die Betonplattenkörpertemperatur in der Tiefe von D/2 und an der Oberfläche zur Ermittlung des positiven oder negativen Temperaturgradienten zu erfassen. Die Temperaturmessung wird in der Messlinie durchgeführt.

Tragfähigkeitsmessungen sind nur bei Betonplattenkörpertemperaturen zwischen 5 und 30 °C durchzuführen. Der Untergrund bzw. die ungebundenen Schichten dürfen nicht gefroren sein.

Grundsätzlich wird empfohlen Tragfähigkeitsmessungen auf Verkehrsflächen in Betonbauweise nach der Tauperiode bei niedrigen Temperaturen im Frühjahr durchzuführen. Zu dieser Jahreszeit wird erwartet, dass die Bettungstragfähigkeit gering ist und Spannungen an den Fugen nicht vorliegen.