Einfluss der Fugenöffnungsweite auf die akustischen Eigenschaften von Fahrbahndecken aus Beton

S 175: Einfluss der Fugenöffnungsweite auf die akustischen Eigenschaften von Fahrbahndecken aus Beton
Beate Altreuther, Thomas Beckenbauer, Maximilian Ertsey, Thorsten Otto, Stefan Schubert,
Wolfgang Kropp, Carsten Hoever
136 S., 240 Abb., ISBN 978-3-95606-676-4, 2022

Bei Entwicklung und Bau von Fahrbahndecken aus Beton wird angestrebt, die Rollgeräuschminderung
über die moderate akustische Wirkung von Waschbeton hinaus zu steigern und die Reproduzierbarkeit,
Homogenität und Dauerhaftigkeit der akustischen Oberflächeneigenschaften zu verbessern. In Feld-messungen wurde deutlich, dass Querscheinfugen im Moment des Überrollens kurzzeitig zu einer starken Anhebung des Rollgeräuschs führen können und die akustischen Eigenschaften einer Beton-fahrbahndecke aufgrund deswiederholten Auftretens der Fugengeräusche entlang der Fahrbahn ins-gesamt verschlechtern können. Aufgabe war, den Einfluss der bautechnischen Eigenschaften von Querscheinfugen auf die Rollgeräuschentstehung zu untersuchen und Empfehlungen für die schall-technische Optimierung bei der baupraktischen Ausführung der Fugen zu geben. Anhand von umfang-reichen CPX-Messungen wurden 600 Fugen unterschiedlicher Ausführung und unterschiedlichen Zustands auf Betonfahrbahnen im deutschen Autobahnnetz schalltechnisch untersucht. An sechs ausgewählten Fugen wurden Detailuntersuchungen der Fugengeometrie und der Oberflächenstruktur sowohl der Fugen als auch der angrenzenden Fahrbahnoberflächen durchgeführt und durch detaillierte Messungen des Reifen-Fahrbahn-Geräuschs ergänzt. Neben der messtechnischen Analyse des Zusammenhangs zwischen Fugeneigenschaften und Rollgeräusch wurden die Messergebnisse dazu benutzt, ein bestehendes Rechenmodell für Reifen- Fahrbahn-Geräusche zu erweitern, zu validieren und für eine Parameterstudie zum Einfluss der Fugeneigenschaften auf das Rollgeräusch einzusetzen.
Messungen und Parameterstudie zeigen, dass der Fugeneinfluss auf das Rollgeräusch umso größer wird, je leiser das Rollgeräusch aufgrund akustisch günstiger Oberflächentexturen zwischen den Fugen
wird. Akustisch ungünstige Fugeneigenschaften begrenzen dann die Geräuschminderung einer Betonfahrbahndecke. Für die Parameter Fugenöffnungsweite, Anstellwinkel und Höhenversatz und für die Eigenschaften der Fugenfüllung werden konkrete Empfehlungen für eine schalltechnische Optimierung gegeben.