2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/16660Das primäre Ziel des Forschungsprojektes ist es, Grundlagen für die Bemessung von wasserdurchlässigen Straßenkonstruktionen zu schaffen, wobei Effekte der Teilsättigung auf das Spannungs-Dehnungs-Verhalten der einzelnen Schichten der Konstruktion quantifiziert werden und Berücksichtigung finden sollen. Weiterhin soll gezeigt werden, dass durch den Einsatz von Polyurethan (PU) als alternatives Bindemittel die Ermüdungsresistenz und Lebensdauer von gebundenen Deckschichten maßgeblich verbessert werden kann. Zur Erfüllung der Ziele wurden in der ersten Projektphase grundlegende experimentelle Untersuchungen sowohl zum mechanischen als auch zum hydraulischen Materialverhalten im Labor-, Modell- und Feldmaßstab durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen in der zweiten Projektphase zur Kalibrierung von hydraulischen und mechanischen Stoffgesetzen eingesetzt werden. Diese sollen wiederum in numerischen Untersuchungen zum Tragverhalten wasserdurchlässiger Straßenaufbauten herangezogen werden, um das hydraulisch-mechanisch gekoppelte Verhalten des Systems unter Radlast möglichst realitätsnah zu simulieren. Aus den Simulationsergebnissen sollen Empfehlungen für ein optimiertes hydraulisches und mechanisches Systemverhalten von versickerungsfähigen Straßenquerschnitten abgeleitet werden. Daneben sind vertiefte experimentelle Untersuchungen durchzuführen: Zum einen sind unter Verwendung bildgebenden Verfahren Studien zum Porenraum der porösen Deckschicht geplant und mögliche die Drainageleistung beeinträchtigende Faktoren zu identifizieren. Zum anderen sollen erneut Belastungsversuche mit dem mobilen Lastsimulator MLS30 durchgeführt werden, um den Einfluss hoher Überfahrzahlen auf das System und speziell die PU-gebundene Deckschicht zu bewerten.The primary concern of this research is to provide a basis for the design of water-permeable road structures, whereby the effects of partial saturation on the stress-strain behavior of the individual layers of the road construction will be quantified and taken into account. Furthermore, it will be shown that by using Polyurethane (PU) as an alternative binder material the fatigue resistance and the durability of the bound road surfaces can significantly be improved. To fulfill the objectives, fundamental experimental investigations for both the mechanical and hydraulic behavior of the material in model and field scale have been undertaken in the first project phase. The results of the tests should be applied in the second project phase to calibrate the hydraulic and mechanical material laws. These should also be used in numerical analyses of the load-bearing behavior of water-permeable road structures to simulate the coupled mechanical and hydraulic behavior of the system under wheel load as realistic as possible. Recommendations for an optimized hydraulic and mechanical system behavior of the permeable road cross-section should be derived from the simulation results. In addition, in-depth experimental examinations are to be conducted: on the one hand, studies on the pore space of the porous layer using imaging methods are planned. Additionally, it is planned to identify the factors affecting drainage capacity. On the other hand, load tests with the mobile load simulator MLS30 should be done again to evaluate the influence of a high number of load cycles on the system and particularly on the PU-bound pavement layers.