24 Schwerpunkt: Abdichtungsaufbauten Die Versuche fanden in einer Tiefgarage in Regensburg statt. Quelle: DAV/hin Feldversuch Performance-Vergleich verschiedener Abdichtungsaufbauten und Systeme Im Rahmen einer Bachelorthesis am Institut für Werkstoffe im Bauwesen der Universität Stuttgart wurde im Auftrag der Leonhard Weiss GmbH & Co. KG in einem groß angelegten Vergleich die Leistungsfähigkeit von sechs verschiedenen Modellen einer Polymerbitumen-Schweißbahn nach den TL-BEL-B, Teil 1 verglichen. Um die Modelle unter Realbedingungen zu testen, wurde mit Hilfe der Überprüfung der Abreißfestigkeit in einem Performance-Vergleich die Haftfähigkeit (Adhäsion & Kohäsion) für die Polymerbitumen-Schweißbahnen in unterschiedlich aufgebauten Abdichtungssystemen gemessen. Hier kamen sowohl eine neu konzipierte Behandlung der Betonoberfläche als auch ein Niedertemperaturgussasphalt als Vergleichsmöglichkeiten zu den bisher gängigen Varianten zum Einsatz. Die bauliche Durchführung der Abdichtungssysteme erfolgte dabei grundsätzlich nach den ZTV-ING, Teil 7 Brückenbeläge – Abschnitt 1 Brückenbeläge auf Beton mit einer Dichtungsschicht aus einer Bitumen-Schweißbahn. Von Simon Diefenbacher und Oliver Zscherpe 5|2021
Schwerpunkt: Abdichtungsaufbauten 25 Der Schutz der Bewehrung des Stahlbetons vor Korrosion durch das Eindringen von Wasser stellt einen essenziellen Faktor bei der Instandhaltung von Brückenbauwerken dar. Polymerbitumen-Schweißbahnen nach den TL-BEL-B, Teil 1 bilden dabei als Dichtungsschicht in Kombination mit einer Betonbehandlung und einer Schutzschicht aus Gussasphalt das Abdichtungssystem. Aufgrund der besonders intensiven Verkehrsbelastung auf Brücken wird das Abdichtungssystem durch starke, senkrecht zum Abdichtungssystem verlaufende dynamische Druck- und Zugkräfte sowie waagerecht verlaufende Scherkräfte beansprucht. Daher ist eine hohe Standfestigkeit innerhalb der Polymerbitumen-Schweißbahn (Kohäsion) sowie eine sehr gute Haftung (Adhäsion) zwischen den einzelnen Schichten im System notwendig. Um diese im Abdichtungsverbund auf der Baustelle zu überprüfen, werden die Einwirkungen mittels der Prüfung der Abreißfestigkeit simuliert und die Widerstandsfähigkeit gegen die mechanische Einwirkung ausgewertet. Die Idee zu dieser Arbeit entstand aufgrund der geplanten Änderung zur Behandlung der Betonoberfläche in der noch unveröffentlichten Neufassung der ZTV- ING, Teil 7 Brückenbeläge – Abschnitt 1 Brückenbeläge auf Beton mit einer Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn. In dieser wird zukünftig nur noch eine Versiegelung als Behandlung der Betonoberfläche beschrieben und die Grundierung nicht mehr aufgeführt sein, da sie aufgrund des einlagigen Aufbaus keinen vollständigen Porenschluss gewährleisten kann und somit, wegen der Gefahr der Blasenbildung aufgrund von Dampfdruck aus der Betonunterlage, für die Abdichtung als weniger geeignet eingestuft wird. Andererseits ist davon auszugehen, dass eine Grundierung aufgrund der Material- und Oberflächeneigenschaften der Abstreuung Vorteile hinsichtlich des Haftverbundes und des Schubverhaltens der Schweißbahn besaß. Aus diesem Grund wurde zu Testzwecken eine Behandlung der Betonoberfläche in Form einer doppellagigen Grundierung konzipiert, welche dieselben Oberflächeneigenschaften besitzt, jedoch einen vollständigen Porenschluss ermöglicht. Hier konnten Erkenntnisse gewonnen werden, wie sich diese Behandlungsmethode im Vergleich zur Versiegelung sowie dem einlagigen Grundierungsaufbau in der Adhäsion mit den Polymerbitumen-Schweißbahnen verhält. Außerdem wurde in den Versuchsaufbau ein Vergleich des Haftverhaltens der Polymerbitumen-Schweißbahnen mit der Gussasphaltschutzschicht für verschiedene Einbautemperaturen integriert. Diese Untersuchung sollte erste Erkenntnisse liefern, ob durch den 2019 vom Ausschuss für Gefahrenstoffe (AGS) des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales festgelegten neuen Arbeitsplatzgrenzwert von 1,5 mg/m 3 für Dämpfe und Aerosole bei der Heißverarbeitung von Bitumenprodukten, der mit großer Wahrscheinlichkeit zu einer Absenkung der Ein bautemperatur beim Gussasphalteinbau führen wird, Auswirkungen auf den Haftverbund zwischen der Gussasphalt-Schutzschicht und der Polymerbitumen-Schweißbahn zu befürchten sind. Hierfür wurde jeweils eine Bahn jedes Polymerbitumen-Schweißbahnmodells mit Gussasphalt der Sorte AS-IC 40 0/8 bei einer üblichen Einbautemperatur von etwa 215 °C eingebaut. Dem gegenübergestellt wurde auf den restlichen sechs Testflächen ein für den Einbau bei 190° C konzipierter Gussasphalt AS-IC 40 0/8 modifiziert verwendet. Versuchsaufbau Mögliche Bauweisen zur Abdichtung von Brücken im Zuge der Bundesfernstraßen sind in den ZTV-ING, Teil 7 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten – Brückenbeläge festgelegt. Die Untersuchungen in dieser Arbeit beschränkten sich auf die Bauweise nach Abschnitt 1 der ZTV-ING. Aufbau des Abdichtungssystems in Anlehnung an ZTV-ING, Teil 7 – Abschnitt 1 [2003], S. 3. Zugspannungen in der Dichtungsschicht vor dem rollenden Rad (rote Pfeile) in Anlehnung an Altkrüger et al. [2004], S. 9, Abbildung 1. 5|2021
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