VSS_Verkehr_12_2015

FORSCHUNG RECHERCHE40 STRASSEUNDVERKEHRNR.12,DEZEMBER2015 ROUTEETTRAFICNO 12,DÉCEMBRE2015 DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 1521 Forschungspaket Brückenabdichtungen: EP4 – Zerstörungsfreie Prüfungen von Verbund und Oberflächen IMP Bautest AG CHRISTIAN ANGST, Dr. dipl. Ing. ETH IRSCAT AG CHRISTIAN FLORIN Forschungsprojekt VSS 2006/514_OBF auf Antrag des Schweizerischen Verbands der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS) Zur Untersuchung der Einsatzmöglich- keiten von zerstörungsfreien Prüfungen wurden im Rahmen der Ausschreibung Messungen auf verschiedenen Objekten der Nationalstrassen vorgesehen. Auf- grund der durchgeführten Auftragsana- lyse haben wir ein anderes Konzept vor- geschlagen, dessen Hauptgedanke der Bau einer Versuchsplatte ist. Es wurde vorgeschlagen, verschiedene Abdichtungssysteme auf gezielt herge- stellten, unterschiedlichen Betonunter- lagen möglichst praxisnah einzubauen und zu prüfen. Es wurden drei Platten von 8 x 10 m mit unterschiedlichem Be- ton und unterschiedlicher Bearbeitung der Oberfläche betoniert. Anschliessend wurden verschiedene Abdichtungs­ systeme durch Bauunternehmungen eingebaut, wobei die Flächen je Abdich- tungssysteme 2 x 10 m betrugen. Auf den Testfeldern wurden folgende Ab- dichtungssysteme eingebaut: • Polymerbitumen Dichtungsbahn auf bituminöser Grundierung • Polymerbitumen Dichtungsbahn auf Epoxidharz-Versiegelung • Flüssigkunststoff-Abdichtung aus Polyurethan auf Epoxidharzgrun­ dierung • Flüssigkunststoff-Abdichtung aus Polymethylmethacrylat-Abdichtung (PMMA). Die Abdichtungsschicht wurde mit einer Gussasphalt-Schutzschicht bestehend aus MA 11, Schichtdicke 35 mm, überdeckt. Während dem Einbau der Abdichtung und der Schutzschicht wurden gezielt Fehlstellen in zwei unterschiedlichen Ebenen in den Aufbau angebracht. Einerseits im Beton (unterhalb der Ab- dichtung) und andererseits – bei an- deren Testfeldern – in der Abdichtung (unterhalb der Schutzschicht). Das Ziel des Forschungsauftrages bestand da- rin, die zerstörungsfreien Prüfmethoden hinsichtlich der Früherkennung von Blasenbildungen zu untersuchen. Daher wurden kleine Fehlstellen eingebaut, deren Grösse sich an den möglichen Dimensionen von Blasenkeimen orien- tiert. Die Fehlstellen wiesen Tiefen von 4, 8 oder 15 mm auf; deren Durchmesser be- trug ebenfalls 4, 8 oder 15 mm. Auf diese Weise entstanden Fehlstellen mit insge- samt 9 unterschiedlichen Dimen­sionen. Anschliessend wurden auf einigen Objek- ten stichprobenweise vergleichende Un- tersuchungen der Schallanalyse mit den herkömmlichen Prüfungen durchgeführt. Die durchgeführten Untersuchungen ha- ben gezeigt, dass mit den bekannten Ver- fahren der zerstörungsfreien Prüfungen (IR, Radar, Ultraschall) die für Abdich- tungssysteme relevanten Schadstellen – mit relativ kleinen Ausmassen – nicht ge- ortet werden können. Einschränkend ist zu erwähnen, dass sich diese Aussage nur auf den Neuzustand bezieht, bei welchem zerstörungsfreie Prüfungen im Sinne der Qualitätssicherung angewendet werden könnten. Die IR-Thermografie liefert be- kanntlich gute Ergebnisse im Falle von bereits entstandenen Schäden, jedoch erst bei deutlich grösseren Hohlstellen als in diesem Bericht untersucht wurden. DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 1529 Beschleunigte Alterungs­ methode von heiss verarbeitbaren Fugenmassen zur Simulation des Einbaus Empa Dübendorf, Abteilung Strassenbau/Abdichtungen SIVOTHA HEAN, Dipl. Chemiker HTL Forschungsprojekt VSS 2005/404 auf Antrag des Schweizerischen Verbands der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS) Die Anforderungsnorm EN 14188-1 für heiss verarbeitbare Fugenmasse (FM) schreibt vor, dass die FM zuerst bei einer Sicherheitsüberhitzungstemperatur wäh- rend sechs Stunden gemäss EN 13880-6 vorgealtert werden muss, bevor die FM- Qualität bestimmt wird. Dies löste bei den Herstellern Verunsicherung aus, da sie befürchteten, dass ihre FM die Anforde- rungen der Norm EN 14188-1 nicht mehr erfüllen könnten. Entspricht diese Voral- terung im Labor aufgrund verschiedener Faktoren derjenigen in der Praxis? Der Einfluss des Aufschmelzprozesses der FM in der Praxis soll in dieser Arbeit im Labor simuliert und evaluiert werden. Als Vorgehensweise wurden an sieben Bauobjekten aktuelle FM (Typ N1 und N2) im Anlieferungszustand sowie beim Vergies­sen entnommen. An den Proben wurden physikalische und chemische Unter­suchungen sowie Funktionsprüfun- gen durchgeführt. Mittels verschiedener Methoden, inkl. EN 13880-6, wurde die Alterung beim Einbau im Labormassstab simuliert und daraus eine Methode ausge- wählt, die der Praxis am nächsten kommt. Die Arbeit zeigte, dass die Qualität der derzeit auf dem Markt erhältlichen FM sehr kritisch ist. Fast die Hälfte der un- tersuchten FM erfüllten die Anforderung der Norm EN 14188-1 bezüglich Haftung am Beton nicht. Dies kann gemäss Er- fahrung die Dauerhaftigkeit der Fuge am Bauobjekt gefährden. Der Grund könnte an der wenig griffigen Regelung des Systems der Konformitätsbescheini- gung gemäss Norm EN 14188-1 für FM liegen. Daher wurde der CEN-Kommis- sion empfohlen, das System der Konfor- mitätsbescheinigung (zurzeit 4) in der EN 14188-1 neu festzulegen, sodass die FM-Qualität durch eine externe Stelle überprüft wird. Es wurde bestätigt, dass die damalige Entscheidung der CEN-Kommission für das Aufschmelzen der FM gemäss EN 13880-6 vor der Prüfkörperherstellung richtig und fachgerecht war. Die Arbeit zeigte, dass die Dauer der Auf- schmelzung der FM gemäss EN 13880-6 von sechs Stunden auf drei Stunden re- duziert werden kann. Dies hilft, nicht nur Zeit und Energie zu sparen, sondern auch den Arbeitsrhythmus in Laborato- rien zu vereinfachen, da Prüfkörper nach der Herstellung bis zur Durchführung der Prüfungen nicht beliebig lange gela- gert werden dürfen. Neben der Qualität der Fugenmassen ist das Vorgehen beim Einbau der Fugen für deren Lebensdauer von entscheidender Bedeutung. Die Eigenschaften der Fugen- massen können durch unsachgemässen Einbau massiv negativ verändert werden. Entsprechende Empfehlungen für die Ausführung der Fugenabdichtung mit FM wurden in dieser Arbeit unterbreitet.

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