3D-Analyse von Betonfahrbahnoberflächen mit Grinding- und Groovingtextur mittels Streifenlichtprojektion

Die Oberflächentexturierung der Betonfahrbahndecken mittels Grinding und Grooving steht seit einigen Jahren im Mittelpunkt der Forschung und Entwicklung des Betonstraßenbaus in Deutschland. In den vergangenen Jahren wurden die vorteilhaften Oberflächenperformances derartiger Texturen, wie z. B. Griffigkeit, Ebenheit, Lärmminderung, in zahlreichen Forschungsprojekten umfassend untersucht und daraus die Technologie “Texturgrinding” entwickelt.
Im Kontext des gegenwärtig verfolgten ganzheitlichen performanceorientierten Ansatzes liegt der Fokus nun verstärkt auf der Analyse und Charakterisierung der Oberflächentopografie von Grinding- bzw. Groovingtexturen. Insbesondere gilt ein Hauptaugenmerk hierbei der zeitlichen Entwicklung der Oberflächentexturen in Abhängigkeit von äußeren Einwirkungen durch Klima und Verkehr.
Dieser Beitrag zeigt, dass durch den Einsatz eines auf Streifenlichtprojektion basierenden Messsystems eine hochaufgelöste dreidimensionale Erfassung der Oberflächentopografie verschiedenartiger Grinding- und Groovingtexturen möglich ist. Darauf aufbauend wurden messtechnische Voraussetzungen zur Gewährleistung reproduzierbarer Messungen geschaffen, die eine Dokumentation der zeitlichen Texturveränderungen infolge klimatischer Beanspruchung ermöglichen. Anschließend wurden Auswerteroutinen zur quantitativen und statistischen Charakterisierung der Oberflächentextur entwickelt und angewandt, um exemplarisch die Veränderungen der Oberflächentopografie infolge klimatischer Beanspruchung quantitativ abzubilden.

3D-Analyzis of concrete surface pavements with grinding and grooving textures by means of fringe pattern projection
Modifying surface textures of concrete pavements by using grinding and grooving is in focus of research and development activities of concrete pavement building in Germany. During the past few years, the beneficial surface performance indicators of these kind of textures (e.g. skid resistance, evenness, noise reduction) have been investigated thoroughly and the technologies of both texturing methods have been further developed.
With respect to the currently followed holistic performance-oriented approach the focus of research is more and more concentrated on analyzing and characterizing the surface topology of grinding and grooving textures. In particular, the time-dependent behavior of the textures while being influenced by climate and traffic is of big importance to the research.
This contribution points out the benefits of using a fringe pattern projection system for obtaining high resolution measurements of various concrete surface textures, i.e. grinding and grooving. Based on that, measurement premises to guarantee reproducible measurements have been established, enabling a documentation of time-dependent texture changes resulting from climate exposure. Afterwards, evaluation routines for quantitative and statistical characterization of concrete surface textures have been developed and applied to show quantitative changes of surface topology in result of climate stress, exemplarily.