© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 94 (2017), Heft 10 697 DOI: 10.1002 / bate.201700047 AUFSATZ ARTICLE AUFSATZ Zerstörungsfreie Bewertung der strukturellen Substanz der Asphaltbefestigung mit Geofonen Dawei Wang*, Pengfei Liu, Frédéric Otto, Markus Oeser, Henning Balck 1 Problemstellung und Zielsetzung Die Verkehrsinfrastruktur stellt, volkswirtschaftlich be- trachtet, den größten Vermögenswert unserer Gesell- schaft dar. Diesen gilt es durch ein adäquates Manage- ment zu sichern. Dabei sind auf Lebenszyklusbetrach- tungen basierende intelligente Erhaltungsmanage- mentsysteme ein notwendiges Arbeitsmittel. Solche Systeme verknüpfen ingenieurtechnische Ansätze mit wirtschaftlichen Entscheidungsmodellen und stützen sich auf eine möglichst präzise Erfassung der vorhande- nen Substanz. Die aktuell in der Bundesrepublik Deutschland genutzten Verfahren zur Beurteilung der Substanz basieren vorwie- gend auf der Analyse des Zustands der Oberfläche. Aus dem aktuellen Stand der Forschung geht hervor, dass bei diesem Vorgehen die Substanzmerkmale des Straßenauf- baus/Straßenoberbaus nur zum Teil abgebildet werden können und damit die später vom Pavement-Manage- mentsystem bereitgestellten Entscheidungsgrundlagen stets zusätzlich detaillierte ingenieurtechnische Bewer- tungen erfordern. Daher werden schon seit langer Zeit neue Verfahren erforscht, die eine zutreffendere Bewer- Die aktuell in Deutschland genutzten Verfahren zur Beurteilung der Substanz basieren vorwiegend auf der Analyse des Zu- stands der Oberfläche. Die Zielsetzung des vom Bundesminis- terium für Verkehr und digitale Infrastruktur beauftragten For- schungsprojekts „In-Motion“ aus dem nationalen Innovations- programm Straße bestand darin, mithilfe verschiedener zerstörungsfreier Verfahren die strukturelle Substanz von As- phaltbefestigungen zu erfassen und zu bewerten. Dieser An- satz wurde auf der Modellstraße der Bundesanstalt für Stra- ßenwesen (BASt) validiert; auf dem Versuchsfeld der Modell- straße wurden zyklische Belastungen mit dem sog. Mobile Load Simulator (MLS10) zur Simulation von Strukturschädigun- gen in der Fahrbahn aufgebracht. Durch eine systematische Analyse von Deflektionsmessungen bei bewegter Belastung wurden Rückschlüsse auf das Trag- verhalten der Asphaltbefestigungen gezogen. Dabei wurden aus den gemessenen Deflektionen physikalisch begründete Struktur- und Materialparameter rechnerisch abgeleitet. Die Rückrechnung erfolgte mithilfe der Methode der finiten Ele- mente, wobei insbesondere auf eine realitätsnahe Abbildung des jeweiligen Belastungszustands durch bewegte Lasten ge- achtet wurde. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wurde ein eigenständiges Modul erarbeitet, welches als Grundlage für eine konzeptionelle Erweiterung bestehender Pavement-Ma- nagementsysteme hin zu einer realistischeren Berücksichti- gung der Substanzwerte von flexiblen Befestigungen dienen kann. Keywords Substanzbewertung; Prüfverfahren, zerstörungsfreie; Geofone; Asphaltfahrbahn; Rückrechnung Non-destructive evaluation of the structural state of asphalt pavements with geophones Currently in Germany, methods used to assess the state of pavement bearing capacity rely solely on observations made at the surface. However, the bearing capacity of the pavements is influenced by the pavement structure and material properties, which means the current assessment is not comprehensive. The objective of this research project “In-Motion”, which is from the national road innovation program commissioned by the Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure, is to determine and evaluate the structural state of asphalt pave- ments by means of different kinds of non-invasive and non-de- structive methods. The approach was validated on the full scale pavement test facilities at the German Federal Highway Research Institute (BASt); on the test section, cyclic loads were applied by the Mobile Load Simulator (MLS10) to simulate structural damage processes of asphalt pavements. A systematic analysis of deflection measurements conducted with a moving load was used to draw conclusions about the bearing capacity of the asphalt pavement. The measured de- flections were used to derive mechanically accurate structural material parameters. The back-calculation was carried out with the aid of the finite element method, whereby a realistic depiction of the respective load condition by moving loads was considered. The obtained results were used to develop an in- dependent module which may serve as a conceptual enhance- ment for existing Pavement-Management-Systems due to a more realistic inclusion of in-situ characteristics of flexible pavements. Keywords bearing capacity; non-destructive testing; geophone; asphalt pavement; backcalculation *) Corresponding author: wang@isac.rwth-aachen.de Submitted for review: 24 May 2017 Revised: 03 September 2017 Accepted for publication: 04 September 2017