Forschungspaket Brueckenabdichtungen: EP1 - Standfester Gesamtaufbau, Pruefung und Bewertung

Belagsaufbauten fuer Betonbruecken sind komplexe Systeme, die eine Vielzahl von Anforderungen zu erfuellen haben. Neben der Aufgabe der Abdichtung der Betonkonstruktion gegen Wasser und Tausalz muessen sie dem besonders spurtreuen Verkehr und den aufgrund ihrer Exposition auftretenden Temperaturschwankungen grosse Hitze und Kaeltebelastungen standhalten. Weiterhin wird heute oft gefordert, dass ihre Deckschichten den allgemeinen Laermanforderungen genuegen, weshalb traditionelle Gussasphaltschichten durch laermmindernde semidichte Deckbelaege ersetzt werden sollen. Das vorliegende, im Rahmen eines Forschungspakets "Brueckenabdichtungen" angesiedelte Einzelprojekt "EP1 - Standfester Gesamtaufbau, Pruefung und Bewertung" hatte zum Ziel: die Evaluation und Einstufung von Pruefungen und Pruefverfahren zur Bewertung der Standfestigkeit des Gesamtaufbaus des Abdichtungssystems, die Bestimmung und Zuordnung der Verformungsanteile der einzelnen Schichten im Gesamtaufbau, die Eruierung besonders verformungsempfindlicher Schichten (beziehungsweise Materialien) und die Beschreibung des Verformungsverhaltens typischer Aufbauten im Sinne der Schweizer Norm "Brueckenabdichtungen" (SN 640450). Aus der Auswertung geht hervor, dass sich Pruefungen, wie der Druckschwellversuch, die fuer die Pruefung von Asphaltbetonprobekoerpern entwickelt wurden, im Hinblick auf Versuchsdurchfuehrung und Anforderungen nicht unbesehen auf die Pruefungen von Abdichtungssysteme fuer Bruecken, die aus Gussasphalt beziehungsweise semidichten Deckschichten bestehen, uebertragen werden koennen. Ebenfalls ist die Uebertragung von Pruefungen fuer einzelne Schichten auf Systeme, das heisst die gleichzeitige Pruefung mehrerer Schichten, nicht ohne weiteres moeglich. Wenn man den Widerstand gegen Verformung und die Stabilitaet bei hohen Temperaturen, wie er im Druckschwellversuch untersucht wird, betrachtet, schneiden Systeme mit einer schwimmend verlegten Gussasphaltabdichtung am besten ab. Hingegen zeigen die Untersuchungsergebnisse, dass Systeme mit einem dreilagigen Schichtaufbau ueber der Polymerbitumendichtungsbahn im Hinblick auf ihre Stabilitaet und ihr Verformungsverhalten eher vermieden werden sollten. Aus dem Druckschwellversuch geht weiterhin hervor, dass semidichte Deckschichten wegen ihrer geringeren Standfestigkeit nicht Gussasphaltschichten vorgezogen werden sollten. Die Ergebnisse des Spurbildungstests mit dem Verkehrslastsimulator MMLS3 zeigen, dass die Verformung im wesentlichen auf die Deckschicht beschraenkt bleiben und dass die Variation der Materialqualitaet zwischen nominell gleichen Mischguttypen so gross ist, dass die Pruefungen daher nicht in der Lage sind, das Verhalten des Gesamtsystems (inklusiv Abdichtung) zu beschreiben. Fuer die Ermittlung des Widerstands gegen bleibende Verformungen von Brueckenabdichtungssystemen sollten vorzugsweise 1:1 in situ Verkehrslastsimulatoren wie der Mobile Load Simulator MLS10 eingesetzt werden. Fuer Laboruntersuchungen mit MMLS3 oder aehnlichen Geraeten sollten die Schichtdicken der Systeme reduziert werden. Die Pruefung des Schichtenverbunds zeigt einen sehr guten Verbund fuer alle Gussasphaltschichten mit Mittelwerten der maximalen Scherkraft von mehr als 60 kN bei einer Prueftemperatur von 20°C. Das Verbundverhalten der semidichten Deckschichten ist mit Mittelwerten der Scherkraft zwischen 12 kN and 16 kN deutlich niedriger und in Bezug auf den in der Norm enthaltenen Anforderungswert von 15 KN deutlich kritischer. Fuer die Polymerbitumendichtungsbahnen auf Beton ergeben sich Werte der maximalen Scherkraft zwischen 8 kN und 12 kN, wobei kein Unterschied zwischen APP und SBS modifizierten Dichtungsbahnen erkennbar ist. lm Gegensatz dazu, ergibt sich fuer die mit PMMA modifizierte Fluessigkunststoffabdichtung eine sehr hohe mittlere Scherkraft von 55 kN, und damit der beste Wert aller untersuchten Abdichtungen. Insgesamt sollte der Einsatz von semidichten Deckschichten anstelle von Gussasphaltdeckschichten wegen der geringeren Stabilitaet und der deutlich geringeren Schichtverbundwerte nur in Faellen in Erwaegung gezogen werden, in denen besonderer Laermschutz erforderlich ist. Titel in Englisch: Research Package Bridge-deck systems: EP1 - Structural Resistance of the Overall-System, Testing and Assessment

  • Corporate Authors:

    BUNDESAMT FUER STRASSENBAU (ASTRA) / OFFICE FEDERAL DES ROUTES (OFROU)

    MUEHLESTRASSE 2, ITTIGEN
    BERN,   Switzerland  CH-3003
  • Authors:
    • RAAB, C
    • PARTL, M N
  • Publication Date: 2014-5

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 82S
  • Serial:
    • Issue Number: 1463

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01534412
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Aug 12 2014 9:25AM