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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Wasserabweisende Silane zum Schutz der Betoninnenschale des Gotthard-Strassentunnels

Water repellent silanes for protecting the concrete ceiling of the Gotthard road tunnel

Zum Schutz des Betons gegen die im Spritzwasser geloesten Chloride, die Bewehrungskorrosion ausloesen koennen, wurde die Betoninnenschale des Gotthard-Strassentunnels im Jahr 2002 bereichsweise hydrophobiert. Seit dem Jahr 2002 erfolgt eine Bestandsaufnahme des Zustands des Gotthardtunnels durch eine Arbeitsgruppe des Schweizerischen Bundesamts fuer Verkehr (ASTRA) um notwendige Instandsetzungsmassnahmen zu veranlassen. Zu den durchgefuehrten Massnahmen gehoert auch die Hydrophobierung der Betoninnenschale auf einer Laenge von jeweils 250 Metern im Bereich der Portale. In diesen Tunnelbereichen kommt es zu vermehrten Chloridbelastungen durch das eingetragene Spritzwasser. Weiter innen im Tunnel verringert sich der Anfall von Spritzwasser zunehmend. Im Gegensatz zum Schutz durch eine Beschichtung kann der Beton bei einer Hydrophobierung weiter "atmen", sodass sich kein Widerstand an der Oberflaeche gegen austretende Feuchte aufbauen kann. Viele Messungen und Erfahrungen zeigen, dass die Hydrophobierung von Betonbauteilen eine wesentliche Reduzierung der Korrosionsgefahr bewirkt. Wegen der guten Erfahrungen mit der Hydrohobierung der Portalbereiche wurden beim Gotthard-Tunnel anschliessend an die Portalbereiche im Jahr 2009 jeweils weitere 750 Meter der Betoninnenschale hydrophobiert. Bei einem so stark befahrenen Tunnel wie dem Gotthard-Tunnel erfordert eine solche Massnahme eine ausfuehrliche Planung und Sicherheitsvorkehrungen. Die Hydrophobierung erfolgte mit einem silanhaltigen Schaumprodukt, das aufgesprueht werden konnte. Im Gegensatz zu fluessigen Produkten kann der Schaum in einem Arbeitsgang und in einer vorgegebenen Dicke aufgetragen werden, sodass die Dauer der Arbeiten minimiert wird. Vor dem Aufbringen der Hydrophobierung wurden saemtliche Betonoberflaechen durch Hochdruckwasserstrahlen gereinigt und dabei freigelegte Schadstellen im Beton mit Spritzbeton geschlossen. Das Aufbringen des Hydrophobierungsschaums selbst musste aus Tunnelbetriebsgruenden innerhalb einer einzigen Nacht erfolgen. Fuer die gesamten Arbeiten wurde der Tunnel in vier Naechten innerhalb von drei Wochen von 8 Uhr abends bis 5 Uhr morgens fuer den Verkehr geschlossen. Das maschinelle Aufspritzen des Silanschaums wird beschrieben. Waehrend der Bauausfuehrung erfolgten umfangreiche Qualitaetssicherungsmassnahmen. Dazu gehoerten Abreisspruefungen und die Entnahme von Bohrkernen sechs Monate nach der Hydrophobierung zur Bestimmung der Wirksamkeit der Massnahme. ABSTRACT IN ENGLISH: Under a vast massif of gneiss and granite, the flow of traffic in the Gotthard base tunnel seldom abates. Every year, millions of trucks and cars pass through the 16.9 kilometer long road tunnel - the third longest in the world. In winter, they carry some undesired freight into the structure: salt water, which gets deposited on the walls and ceiling of the tunnel. Over the years, the intrinsic porosity of the concrete enables the chlorides to continuously penetrate into it. Despite its durability, concrete can be seriously damaged by corrosion of the steel reinforcement. Fortunately, the ingress of chloride ions into concrete can be prevented by hydrophobic impregnation with water repellent silanes. The Gotthard Tunnel, as a heavily used road infrastructure, can only be closed for a short period, so any repairs required are a race against time. Starting from both ends of the tunnel, 7,000 m2 of ceiling surface were treated with a silane-containing cream product in only one night. This suspended ceiling is a delicate structural element inside the Gotthard road tunnel and must withstand all environmental influences for the next two decades. The article gives an overview of the implemented protective measures and further information on quality control. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • AUER, D
    • MINERY, R
    • GOLLWITZER, L
  • Publication Date: 2012-1

Language

  • English

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01445187
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 11 2012 9:14AM