VSS 10 2015

Dynamische Prüfung des Verbundes von Brücken-Abdichtungssystemen Der Verbund der Brücken-Abdichtung auf die Betonunterlage wird durch die Verkehrsbelas­ tung beansprucht und kann bei Versagen zu Schäden führen. Das Hauptziel des Forschungs­ projektes bestand darin, ein Laborprüfverfahren zu entwickeln, mit welchem die Eignung eines Brückenabdichtungssystems in Bezug auf das Langzeitverhalten des Verbundes zwischen Abdichtung und Betonunterlage bewertet werden kann. Die neu entwickelte dynamische Schub-Schwellpüfung wurde in Praxisbeispielen angewendet und validiert. Der Verbund der Abdichtung auf die Beton­ unterlage wird durch den Verkehr bean- sprucht und kann geschwächt werden, wenn Scherkräfte bis auf die Abdichtung übertragen werden oder wenn Pump- effekte auftreten. Das Hauptziel des Forschungsprojektes[1] bestand darin, ein Laborprüfverfahren zu entwickeln, mit welchem die Eignung eines Brückenabdichtungssystems in Bezug auf das Langzeitverhalten des Verbundes zwischen Ab- dichtung und Betonunterlage bewertet werden kann. Konzept In einem ersten Schritt wurden zwei unterschiedliche, dyna- mische Prüfmethoden an einem Brücken-Abdichtungssystem entwickelt und deren Präzision bestimmt. Anschliessend wurden verschiedene System geprüft, um die Sensibilität der Prüfmethode zu beurteilen und um erste Erfahrungswerte zu sammeln. Die Methoden wurden auch verwendet, um einer konkreten Frage nachzugehen, nämlich der Untersuchung des Einflus- ses der Eigenschaften des Beton-Untergrundes auf den Ver- bund Abdichtung/Untergrund. Methodenentwicklung Die Beanspruchung des Verbundes Abdichtung/Schutz- schicht und Abdichtung/Untergrund unter dynamischer Be- lastung hat folgende Kriterien zu erfüllen: • Die Versuchsparameter sind derart festzulegen, dass eine hohe Anzahl von Zyklen aufgebracht werden kann, ohne dass eine Schichttrennung bzw. ein Bruch in einer Schicht erfolgt. Im Rahmen des Initialprojektes[2] wurde diese Anzahl mit 2000 Zyklen vorgeschlagen. • Die Beanspruchungsart soll der kritischen Beanspru- chung in der Praxis möglichst nahe kommen. Aus diesem Grunde wurden dynamische Zug- wie auch dynamische Schubversuche festgelegt. Um eine hohe Reproduzier- barkeit zu erreichen, wurden Schwellversuche gewählt. Dabei wird von einer Unterlast ausgehend eine entspre- DE chende Oberlast angesteuert. Das Ver- hältnis von Unter- zu Oberlast wurde mit 1:10 festgelegt. • Die Form der Belastungen wurde, in Anlehnung an andere dynamische Prüfungen in der Asphalttechnologie, haversine-förmig gewählt. • Die Einleitung der Kraft muss – insbesondere bei Zugver- suchen – ohne Lastspitze erfolgen, um jegliche Überbe- lastung des Prüfkörpers zu vermeiden. Zugschwellversuch Im Rahmen der Methodenentwicklung wurden folgende Pa- rameter variiert: • Unterlast • Oberlast • Prüftemperatur Aufgrund der oben dargestellten Parameterstudie wurden die Prüfbedingungen für die weiteren Untersuchungen wie folgt festgelegt: Unterlast: 0,002 N/mm2 Oberlast: 0,2 N/mm2 Temperatur: 30°C Anzahl Zyklen: 2000 Belastungskurve: Haversine-Belastung mit Pausen Belastung (Oberlast: 0,2 Sekunden) Pause (Unterlast: 1,5 Sekunden) Ein Prüfergebnis wird aus dem Mittelwert dreier Einzelver- suche gebildet. Um die Präzision eines Prüfverfahrens zu beschreiben sind zwei Werte erforderlich: die Wiederholbarkeit «r» und die Reproduzierbarkeit «R». Da die Reproduzierbarkeit nur im Rahmen eines Ringversuches bestimmt werden kann, be- schränkte sich die Bestimmung der Präzision auf die Wie- derholbarkeit. Die Wiederholbarkeit wurde ermittelt, indem sechs Dreier- serien Prüfkörper des gleichen Aufbaus untersucht wurden. Die Wiederholbarkeit betrug 66 %. Das bedeutet, dass zwei VON DR. CHRISTIAN ANGST dipl. Ing ETH; Delegierter des VR, IMP Bautest AG, Oberbuchsiten THEMA THÈME 19

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