Skid resistance prediction for asphalt surfaces

Griffigkeitsprognose von Asphaltoberflächen Die Griffigkeit von Asphaltoberflächen hat einen wesentlichen Einfluss auf die Nutzungsdauer einer Straße, da zufolge von größeren Bremsweglängen die Verkehrssicherheit maßgeblich beeinträchtigt wird. Deshalb ist es von besonderem Interesse, diesen Kennwert möglichst genau vorhersagen zu können, um eine kostengünstige und ressourcenschonende Straßenerhaltung zu ermöglichen. In Österreich wird bei neuen Straßenoberflächen derzeit nur die Polierresistenz der verwendeten Gesteinskörnung bezogen auf einen vorgegebenen Grenzwert geprüft. Dies ermöglicht jedoch keine Aussagen, wie sich die Griffigkeit der Asphaltoberfläche in Abhängigkeit der Verkehrsbelastung entwickelt. Aus diesem Grund wurde das Forschungsprojekt PROGRIP (Prognose der Griffigkeit von Fahrbahnoberflächen - Entwicklung eines Labor-Verfahrens) initiiert. Dadurch wurde ein Modell zur Griffigkeitsprognose von Betonund Asphaltoberflächen entwickelt. Mit dessen Hilfe kann die Entwicklung der Griffigkeit einer Straße zufolge der prognostizierten Verkehrsbelastung im Labor mit Hilfe der Prüfanlage nach Wehner/Schulze geprüft werden. Dazu wurden mehrere Bohrkerne aus dem österreichischen Autobahnenund Schnellstraßennetz gezogen, mit deren Hilfe das Modell generiert wurde. Im Zuge dieser Arbeit wurden weitere Bohrkerne aus dem österreichischem Straßennetz im Labor mit Hilfe der Prüfanlage nach Wehner/Schulze geprüft. Mit den neu gewonnen Daten wurde dann zum einen das Prognosemodell aus PROGRIP auf dessen Anwendbarkeit überprüft, zum anderen wurde ein weiteres Modell zur Griffigkeitsprognose entwickelt, welches ausschließlich für Asphaltoberflächen gültig ist. Die Arbeit gliedert sich hierfür in drei wesentliche Abschnitte. Der erste Abschnitt (Kapitel 1 bis 4) befasst sich mit den technischen Grundlagen, sowie den wesentlichen Erkenntnissen aus PROGRIP, die relevant für die durchzuführenden Laborprüfungen als auch für die weiteren Auswertungen sind. Im zweiten Abschnitt (Kapitel 5) werden die Messergebnisse der im Zuge dieser Diplomarbeit geprüften Bohrkerne erörtert. Im dritten Abschnitt (Kapitel 6 und 7) werden dann die wesentlichen Fragestellungen über die Anwendbarkeit des Prognosemodells aus PROGRIP für die im Zuge dieser Arbeit neu gewonnenen Daten und die Möglichkeit für ein Prognosemodell ausschließlich für Asphaltoberflächen ausführlich behandelt.Skid resistance prediction for asphalt surfaces Skid resistance has a significant impact on the technical service life of asphalt surfaces as road safety is affected due to a longer braking distance. Therefore the forecast of expectable grip values is essential in order to facilitate cost-effective and resource-efficient road maintenance. Currently only polishing resistance of the used aggregate referring to the prescribed threshold value is being tested concerning new road surfaces. However, this does not allow any statement about how the grip of the asphalt surface develops as a function of traffic load. Therefore the research project PROGRIP (prediction of the grip of road surfaces - development of a laboratory procedure) has been initiated to develop a model for skid resistance prediction of concrete and asphalt surfaces. Within PROGRIP the evolution of the grip of a road is tested according to the predicted traffic load in the laboratory with the testing device according to Wehner/Schulze. For this purpose, several cores were taken from pavements of the Austrian motorway and expressway network, in order to develop the prediction model. In the course of this thesis further cores from the Austrian road network were tested in the laboratory with Wehner/Schulze tester. On the one hand, the prediction model from PROGRIP was checked for its applicability with the newly gained data. On the other hand, a new model for grip prediction was developed, which is only valid for asphalt surfaces. The thesis comprises three main parts. The first section (chapters 1 to 4) deals with the technical basics and the main findings of PROGRIP, which are relevant for laboratory tests to be carried out as well as for further analysis. The second section (chapter 5) discusses the measurement results of the cores tested in the course of this diploma thesis. The third section (chapters 6 and 7) examines the main issues concerning the applicability of the prediction model from PROGRIP for the newly gained data. In addition, the possibility for a prediction model exclusively for asphalt surfaces is discussed in detail.6