Rissbildinterpretation an Bruecken aus vorgefertigten Elementen durch Bauwerksuntersuchungen sowie Heranziehung stofflicher und waermetechnischer Herstellungsbedingungen

Verstaerkte Hinweise auf Rissbildungen an Fertigteilbruecken ab circa 1993/94 in Verbindung mit gezielten Feld- und Laborbeobachtungen und ersten mikroskopischen Untersuchungen fuehrten Mitte der 90er Jahre zum Verdacht einer komplexen Treibreaktionsschaedigung einer bestimmten Brueckengeneration nach circa 15 bis 20 Jahren Standzeit. Von Seiten der Herstellungsbedingungen waren sowohl die Bildungsvoraussetzungen fuer Risse durch chemische Treibreaktionen als auch durch Schwindprozesse gegeben. Fuer das Untersuchungsprogramm wurden insgesamt acht Brueckenbauwerke ausgewaehlt. Bei allen Bauwerken handelt es sich um mehrfeldrige Ueberfuehrungsbauwerke aus Balkenreihentragwerken mit BT 70-Elementen. Zur Klaerung der Bildungshypothese wurden verschiedene Untersuchungen durchgefuehrt, unter anderem: - Bestimmung des Restdehnungspotenzials unter reaktionsbeschleunigenden Bedingungen; - Kennzeichnung der Dehnungsursachen, Identifikation der Reaktionstraeger; - Mikroanalytische Gefuegeuntersuchungen; - Abbildung und Charakterisierung ausgewaehlter Probeneigenschaften; - Bestimmung des tiefenabhaengigen Sulfatisierungsgradienten; - Ermittlung der klimatischen Bedingungen innerhalb der BT 70-Hohlkaesten; - Nummerische Rissbildsimulation; - Rekonstruktion der stofflichen und waermetechnischen Herstellungsbedingungen fuer den Zeitraum von 1966 bis 1990, basierend auf der Studie: "Chronologische Dokumentation der Herstellung von Brueckenfertigteilen". Bezueglich der Schaedigungsmechanismen am BT-Element bestaetigte sich waehrend der Untersuchungen die Annahme, dass bereits bei geringen bleibenden Dehnungen die Elemente unterseitig aufplatzen. Dem entspricht der lineare Rissverlauf, der meist auf halber Traegerlaenge groessten Rissweitungen und vor allem die Tatsache, dass im nicht vorgespannten oberen Fertigteilbereich keine Risse zu erkennen sind. Die Fertigteiltraeger der Fertigungsart "sofortiger Verbund" haben sich als schadensanfaelliger als Traeger der Fertigungsart "nachtraeglicher Verbund" erwiesen. Die Dehnungspotenziale der untersuchten Riegel und Stuetzen wiesen, gefolgt von den Randtraegern, deutlich geringere Dehnungspotenziale auf als die Normaltraeger. Basierend auf den gewonnenen Ergebnissen der roentgenelektronischen und mikroskopischen Untersuchungen ist davon auszugehen, dass die Entstehung der typischen Risse parallel zur Laengsachse an der Unterseite der Ueberbaufertigteile (insbesondere auch gestuetzt durch die Ergebnisse der nummerischen Rissbildsimulation) dem Einwirken von chemischen Treibreaktionen zugeordnet werden kann. Vom Ausmass auch der sich noch anschliessenden Reaktionen ist die Rolle der SEB als primaer und der Einfluss der Alkali-Kiesel-Reaktion (AKR) als sekundaer einzuschaetzen. Auf Grund der stofflichen und waermetechnischen Herstellungsbedingungen sollten bei Entscheidungen ueber die Instandsetzung und Weiternutzung von Fertigteilbruecken aus Traegern der Baureihen BT 70 / BT 700 in den neuen Bundeslaendern insbesondere Traeger der Fertigungsjahrgaenge 1969 bis 1972 und 1978 bis 1984 einer besonders kritischen Bewertung unterzogen werden. (A) Schlussbericht zum Forschungsprojekt 15.245 R 94 H (IDS-Nummer D706805) des Bundesministeriums fuer Verkehr, Bau- und Wohnungswesen.

  • Corporate Authors:

    Materialforschungs- und -pruefanstalt an der Bauhaus-Universitaet Weimar

    Amalienstr. 13
    Weimar,   DEUTSCHLAND BR  D-99423
  • Authors:
    • SCHULZ, M
    • HEMPEL, G
  • Publication Date: 1999-10

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 131S

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01198445
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 7 2010 5:21PM