VSS 6 2016

FORSCHUNG RECHERCHE40 STRASSEUNDVERKEHRNR.6,JUNI2016 ROUTEETTRAFICNO 6,JUIN2016 DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 1561 Forschungspaket – Lärmarme Beläge innerorts EP 7: Innovative, lärmarme Beläge für den potenziellen Einsatz in der Schweiz Grolimund + Partner AG TINA SAURER, Dipl. Geograf ERIK BÜHLMANN, Dipl. Geograf, Dipl. Akustiker SGA TONI ZIEGLER, Dipl. Natw. ETH Forschungsprojekt ASTRA 2013/002 auf Antrag des Bundesamtes für Strassen (ASTRA) Ein grosses Potenzial zur Lärmbekämp- fung an der Quelle geht von innovativen lärmarmen Strassenoberflächen aus. Die Anforderungen zum Einsatz neuer innovativer lärmarmer Beläge bestehen darin, dass diese langfristig wirksam und kostengünstig sein müssen. Welt- weit wird mit unterschiedlichen innova- tiven Ansätzen nach solchen Technolo- gien geforscht. Das zentrale Ziel der Forschungsarbeit ist, die vielversprechendsten weltweit verfügbaren Technologien zu identi- fizieren und die Praxiserfahrungen durch Experteninterviews zusammen- zutragen. Im Fokus steht die Bewertung der Technologien bezüglich relevanter Kriterien, welche als Grundlage für die Auswahl zur Weiterverfolgung und An- wendung in der Schweiz dient. Nach einer umfassenden Bestandsauf- nahme wurde zusammen mit Experten aus Ländern mit Vorreiterrolle die Aus- wahl der Technologien für den Einbezug in die Forschungsarbeit vorgenommen. Berücksichtigt wurden Technologien, welche durch das Forschungsteam in- teressant für die potenzielle Anwen- dung in der Schweiz sowie durch den Experten als erfolgsversprechend ein- gestuft werden. Anschliessend wurden Experten­interviews durchgeführt. Um die Performance der innovativen Technologien untereinander verglei- chen zu können, wurde für die einzel- nen Aspekte, wie akustische Wirkung, Kosten-Nutzen, Machbarkeit, Verkehrs- sicherheit, akustische Dauerhaftigkeit, Unterhalt und Kosten, eine Bewertung vorgenommen. Ergebnis ist für jede Technologie eine Gesamtnote pro Kri- terium sowie ein zusammenfassendes Faktenblatt. DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 677 Methode zur Bestimmung des kritischen Chloridgehalts an bestehenden Stahlbetonbauwerken ETH Zürich – Institut für Baustoffe UELI ANGST, Dr. MATTHIAS WAGNER BERNHARD ELSENER, Prof. Dr. EMPA Dübendorf ANDREAS LEEMANN, Dr. PETER VAN NYGAARD, Dr. Forschungsprojekt AGB 2012/010 auf Antrag der Arbeitsgruppe Brückenforschung (AGB) Im Rahmen von Zustandsuntersuchun- gen wird die Choridkonzentration im Beton in der Tiefe der Bewehrung be- stimmt und mit dem sogenannten kri- tischen Chloridgehalt verglichen, bei welchem das Einsetzen der Beweh- rungskorrosion erwartet wird. Daraus kann objektspezifisch eine Abschät- zung des aktuellen Korrosionsrisikos, sowie allenfalls eine Prognose vorge- nommen werden. Dies bildet die Grund- Für die Auswahl von Technologien, welche in der Schweiz im Rahmen zu- künftiger Projekte getestet oder weiter- entwickelt werden sollen, können meh- rere verschiedene Auswahlkriterien im Vordergrund stehen. So kann der Fokus auf Technologien gelegt werden, welche besonders grosse akustische Wirkun- gen erzielen, deren akustische Dauer- haftigkeit vielversprechend ist oder ein besonders günstiges Kosten-Nutzen- Verhältnis aufweisen. In der querver- gleichenden Bewertung wird für die verschiedenen Aspekte eine Rangliste erstellt. Je nach Zielvorstellung fallen die Prioritäten anders aus. Es ist an den Bundesämtern, eine oder mehrere Stra- tegiestossrichtungen für die zukünfti- gen Forschungsaktivitäten festzulegen. Mit der quervergleichenden Bewertung der Technologien sowie dem hohen aus den Experteninterviews erlangten Detaillierungsgrad bildet die vorlie- gende Forschungsarbeit eine ausge- zeichnete Grundlage für die Selektion zur Weiterverfolgung und Anwendung neuer Technologien in der Schweiz. lage für die Unterhalts- und Instand­ setzungsplanung. Für den kritischen Chloridgehalt besteht in der Literatur keine Übereinstimmung. In dieser Arbeit wurde eine Methode entwickelt, die es erlaubt, den kriti- schen (korrosionsauslösenden) Chlo- ridgehalt an Bohrkernen aus realen Bauwerken zu bestimmen. Dadurch wird wesent­lichen Materialeigenschaf- ten wie Beton­alter, Betongefüge und Stahl-Beton-Grenzfläche Rechnung ge- tragen, die bei der Prüfkörperherstel- lung im Labor kaum realitätsnah repro- duzierbar sind. DieMethodewurdeamObjektStal­vedro- Strassentunnel erfolgreich getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass der kritische Chloridgehalt am untersuchten Objekt über einen grossen Bereich streut, nämlich von 0,22 M-% bis über 1,6 M-% Chlorid bezogen auf den Zementgehalt. Selbst bei hohen Chloridgehalten von 1 M-%/Z korrodierten nur rund die Hälfte der untersuchten Proben; die restlichen Prüfkörper wiesen teils we- sentlich höhere kritische Chloridge- halte auf. Der Zementgehalt in den Proben für die Chloridanalyse wich um bis zu einem Faktor 3 vom angenom- menen Zementgehalt ab – eine weitere Unsicherheit in der Bestimmung des Chloridgehalts. Ein bekannter, an bestehenden, alten Stahlbetonbauten bestimmter, bauteil- spezifischer kritischer Chloridgehalt der deutlich höher liegt als 0,4 M-%/Z würde die Beurteilung des zukünftigen Korrosionsrisikos erheblich beeinflus- sen: das Risiko für eine Korrosionsini­ tiierung würde deutlich kleiner bzw. der Zeitpunkt für das Einsetzen der Korrosion wäre sehr viel später anzu- setzen. Um diese Überlegungen weiter zu er- härten sind (in einem Folgeprojekt) zunächst weitere bauwerksspezifische kritische Chloridgehalte mit der hier vorgestellten Methode zu bestimmen. Anschliessend sind die verwendeten Prognosemodelle im Lichte der neuen, weniger konservativen Werte zu über- prüfen. Die nach wie vor grösste Her- ausforderung besteht in der breiten statistischen Verteilung der Werte des kritischen Chloridgehalts (hier von 0,2 M-% bis 1,6 M-%/Z), die sinnvoll in die Prognosemodelle integriert werden muss.

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