VSS_Verkehr_12_2015

DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 668 Multifunktionaler Hochleistungs-Oberflächen- schutz für Kunstbauten dsp Ingenieure & Planer AG, Greifensee WALTER KAUFMANN, Prof. Dr. (ab 1.5.2014 ETH Zürich) FABIAN SCHMID TFB AG, Wildegg BJÖRN MÜHLAN FRITZ HUNKELER, Dr. Forschungsprojekt AGB 2009/004_OBF auf Antrag der Arbeitsgruppe Brückenforschung (AGB) In den letzten Jahren kamen neuartige OberflächenschutzsystemeaufdenMarkt, die in anderen Anwendungs­gebieten wie z.B. auf Metall- oder Kunststoffoberflä- chen eine äusserst gute Schutzwirkung zeigten. Dies eröffnete die Perspektive, dass solche Produkte auch bei Betonbau- ten einen optimalen Schutz des Bauwerks gegen verschiedene Einwirkungen bieten und zugleich eine lange Lebensdauer des Oberflächenschutzsystems selbst ge- währleisten könnten. Mit dem vorliegenden Forschungsprojekt sollten die Unsicherheiten hinsichtlich der erreichbaren Eigenschaften von sol- chen multifunktionalen Hochleistungs- Oberflächenschutzsystemen (OS-MF) beseitigt werden. An ein OS-MF-Produkt werden gemäss dem sistierten Merkblatt OS-MF des ASTRA (Merkblatt zum multifunktiona- len Oberflächenschutz) sehr viele An- forderungen gestellt, die das Produkt gleichzeitig erfüllen muss. Von der Forschungsstelle wurden zwei der An- forderungen als besonders wichtig und repräsentativ für die Dauerhaftigkeit von Kunstbauten beurteilt: die Verringerung der kapillaren Wasseraufnahme und der CO2-Durchlässigkeit. An vier verschiedenen OS-MF-Produkten wurden in einer ersten Phase die kapillare Wasseraufnahme sowie die CO2-Durchläs- sigkeitgeprüft.NurzweidervierProdukte sowie eine handelsübliche Hydropho- bierung erfüllten die Anforderungen der aktuell gültigen Regelwerke. Die anderen beiden Produkte erfüllten nicht einmal die Regelanforderungen und fielen daher aus dem weiteren Prüfprogramm. Die beiden verbliebenen Produkte sowie die Hydrophobierung wurden anschliessend künstlich bewittert. Die Auslagerung DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 1527 Forschungspaket Brückenabdichtungen: Synthesebericht Remy Gubler Beratung REMY GUBLER Forschungsprojekt VSS 2006/510 auf Antrag des Schweizerischen Verbands der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS) Das Forschungspaket umfasst sechs Einzelprojekte, die verschiedene As- pekte der Abdichtungssysteme und der bitumenhaltigen Schichten auf Beton­ brücken beleuchten. Im Einzelnen sind das: • EP1: Standfester Gesamtaufbau, Prüfung und Bewertung • EP2: Flüssigkunststoff-Abdichtungen, Erfassen der Verbundproblematik • EP3: Langzeitverhalten des Verbundes • EP4: Zerstörungsfreie Prüfungen, von Verbund und Oberflächen • EP5: Mechanismen der Blasen­ bildung • EP6: Anschlüsse von Brücken­ abdichtungen sollte gegenüber der Normanforderung gesteigert werden, um die vom Merkblatt OS-MF geforderte hohe Lebensdauer der Produkte zu simulieren. Die Anforderungen an die Wasserauf- nahme (nach gültigen Regelwerken) wurden auch nach der künstlichen Be- witterung noch von allen Produkten, ein- schliesslich der handelsüblichen Hydro- phobierung, erfüllt; die Anforderungen gemäss Merkblatt OS-MF dagegen nicht. Die Anforderung an die CO2-Durchläs- sigkeit (nach aktuellen Regelwerken) wurde nach der Bewitterung von keinem Produkt mehr erfüllt. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die Anforderungen des Merkblatts OS-MF praktisch von kei- nem Produkt erfüllt worden sind. Die Anforderungen nach den aktuell übli- chen Regelwerken können bzgl. Was- seraufnahme auch nach der starken künstlichen Bewitterung erfüllt werden. Dies gilt sowohl für nanotechnologische Produkte wie auch für die geprüfte her- kömmliche Hydrophobierung. Relevanz für die Normung Die Standfestigkeit von Aufbauten kann mit dem dynamischen Druckschwell­ versuch und der dynamischen Stempel­ eindringprüfung einfach geprüft wer- den. Allerdings bilden diese Laborauf- bauten die Wirklichkeit auf der Strasse nur bedingt ab. Es empfehlen sich des- halb fallweise verifizierende Prüfungen mit einem Verkehrslastsimulator. Die Berücksichtigung dieser Verfahren in der Normierung ist angebracht (Prüf- norm für Aufbauten, Verwendung im Eignungsnachweis). Das Langzeitverhalten des Verbundes kann mit dem Schubschwellversuch er- fasst werden, während der Zugschwell- versuch sich nicht empfiehlt. Auch beim Schubschwellversuch ist der Einbezug ins Normenwerk angebracht (Prüfnorm für Aufbauten, Verwendung im Eig- nungsnachweis). Die in der Norm SN 640 450 festgehalte- nen Anforderungen an den Wassergehalt von Flüssigkunststoffen werden von den sich auf dem Markt befindlichen Pro- dukten nicht eingehalten und sind als unrealistisch zu beurteilen. Die Norm ist dementsprechend zu überarbeiten. Das Einzelprojekt EP6 liefert Empfehlun- gen und auch eine ausreichende Grund- lage, um die Randanschlüsse im Rah- men der laufenden Überarbeitung in die SN 640 450 zu integrieren. Wissenschaftliche Relevanz Prüfungen für Materialien können nicht unbesehen auf ganze Abdichtungs­ systeme übertragen werden. Das gilt in Bezug auf Abmessungen der Prüfkörper, Bedingungen der Verfahren und für die Bewertung der Anforderungen. Systeme können im Labor geprüft werden. Es bleiben Lücken bezüglich der In-Situ- Bewertung: • Zerstörende Prüfungen erfassen zwar den Zustand sehr gut (ins­ besondere die Schälzugprüfung, wie durch das EP5 untermauert); die Prüfstelle wirkt aber möglicher- weise wie eine eingebaute Schwach- stelle. • Zerstörungsfreie Prüfungen sind nicht in der Lage Schadstellen ver- lässlich zu erkennen oder bringen gegenüber gängigen Verfahren nur unerhebliche Vorteile. Insbesondere erfassen sie den mechanischen Ver- bund nur unzureichend.

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