Abdichtungen und Asphalte auf Brücken - Gestrata

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Abdichtungen und Asphalte auf Brücken - Gestrata

Abdichtungen und

Asphalte auf Brücken

GERHARD DOHR

VILLAS Austria GmbH

ENRICO EUSTACCHIO

Technische Universität t Graz

GESTRATA

Abdichtungen und Asphalte auf Brücken

G. Dohr – E. Eustacchio BAUSEMINAR 2008


BRÜCKENABDICHTUNGEN

WARUM BRÜCKENTRAGWERKE ABDICHTEN ?

Zerstörung des

Betons

Korrosion

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Abdichtungen und Asphalte auf Brücken

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BRÜCKENABDICHTUNGEN

ZERSTÖRUNG DES BETONS

(umweltbedingt )

PHYSIKALISCH

CHEMISCH

BEWEHRUNGS-

KORROSION

FROST-TAUSALZ

WECHSEL

KRISTALLISATION

CHLORID

SULFAT

ALKALI-KIESELSÄURE

REAKTION

CHLORID

CARBONATISIERUNG

RISSE

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ABDICHTUNGEN UND ASPHALTE

AUF BRÜCKEN

HISTORISCHE ENTWICKLUNG VON BRÜCKEN

CKEN-

ABDICHTUNGSSYSTEMEN

PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AUF BRÜCKEN

EUROPÄISCHE NORMUNG

FAHRBAHNAUFBAU AUS ASPHALT

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Abdichtungen und Asphalte auf Brücken

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ABDICHTUNGEN UND ASPHALTE

AUF BRÜCKEN

HISTORISCHE ENTWICKLUNG VON BRÜCKEN

CKEN-

ABDICHTUNGSSYSTEMEN

PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AUF BRÜCKEN

EUROPÄISCHE NORMUNG

FAHRBAHNAUFBAU AUS ASPHALT

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Historische Entwicklung

Oxidationsbitumenbahnen

Österreichisches Patent 1965

Bitumen 115/20

Aluminium-Folie

Glas-Gewebe

Gewebe-Einlage

Bitumen 115/20

Glas-Gewebe

Gewebe-Einlage

........................

Klebemasse 115/20

Bitumen-Voranstrich

Beton

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Historische Entwicklung

Polymerbitumen-Bahnen

Plastomerbitumen

Polyestervlies-Einlage

Elastomerbitumen

Glasgewebe-Einlage

Plastomerbitumen-

Eingießmasse

........................ ........................

Epoxidharz

Beton

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Historische Entwicklung

Polymerbitumen-Bahnen

2-lagig nach RVS 15.03.12

Asphalt-Deckschichte

Asphalt-Schutzschichte

Obere Abdichtungslage

Untere Abdichtungslage

Epoxidharz

Beton

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Historische Entwicklung

Polymerbitumen-Bahnen

Gussasphalt Schutzschichte

Polyestervlies-Einlage

(nahe der Oberfläche der Bahn)

Plastomerbitumen

(Elastomerbitumen)

........................

Epoxidharz

(Grundierung / Versiegelung / Kratzspachtelung)

Beton

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Historische Entwicklung

Polymerbitumen-Bahnen

Gussasphalt Schutzschichte

Gussasphalt-Deckschichte

Gussasphalt-Schutzschichte

Abdichtungslage

Epoxidharz

Beton

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Historische Entwicklung

EPOXIDHARZE

(RVS 15.03.11)

• SYSTEM 1

• SYSTEM 2

• SYSTEM 3

GRUNDIERUNG

GRUNDIERUNG / VERSIEGELUNG

GRUNDIERUNG / KRATZSPACHTELUNG

• SYSTEM 4 GRUNDIERUNG / KRATZSPACHTELUNG /

VERSIEGELUNG

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Historische Entwicklung

VORTEILE VON EPOXIDHARZEN

REDUKTION DER WASSERDAMPFDIFFUSION

ERHÖHUNG DER ADHÄSION ZWISCHEN ABDICHTUNG

UND BETON

DAUERHAFTIGKEIT DIESES HAFTVERBUNDES

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Historische Entwicklung

EPOXIDHARZE - ABREISSFESTIGKEIT

nach Feuchtigkeitsbelastung von unten

1

Abreissfestigkeit ( N/ mm 2 )

0,8

0,6

0,4

0,2

0

0 30 60 90 120

Giessen

Bitumen VA

Giessen

Epoxidharz

Flämmen

Bitumen VA

Flämmen

Epoxidharz

Tage Wassereinwirkung

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Historische Entwicklung

Aufbringung von Epoxidharz bei steigenden

Objekttemperaturen

WASSERDAMPF ENTWEICHT UND BILDET

POREN IM AUSHÄRTENDEN EPOXIDHARZ

BLASENBILDUNG BEI DER VERARBEITUNG

DER ABDICHTUNGSBAHNEN

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Historische Entwicklung

Verarbeitung von Epoxidharzen

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Historische Entwicklung

Verarbeitung von Bitumenbahnen

Giessverfahren

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Historische Entwicklung

Verarbeitung von Bitumenbahnen

Flämmverfahren

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Historische Entwicklung

Einbau der Asphalt-Schutzschichte

Temperaturverlauf in der Abdichtungsebene

300

300

250

250

Temperatur (°C)

200

150

100

Temperatur (°C)

200

150

100

50

50

0

0 10 20 30 40 50 60

Zeit (min)

0

0 10 20 30 40 50 60

Zeit (min)

Asphaltbeton-Schutzschichte

Temperatur über/unter der Abdichtung (2 Lagen)

Gussasphalt-Schutzschichte

Temperatur über/unter der Abdichtung (1 Lage)

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Historische Entwicklung

Abdichtungssysteme

gemäß RVS 15.03.11 und 15.03.12 – Stand 2003

Systeme und Einsatzgebiet

Neubau

Regelbauweisen

Instandsetzung

Sonderbauweisen

A B C D E F G

Deckschicht

Tragschicht

gemäß RVS 15.365

gemäß RVS 15.365

Schutzschicht gemäß RVS 15.365 AB AB AB AB AB GA AB

obere Lage geflammt X X X X X

untere Lage geflammt X X X X

untere Lage gegossen X X X

Bitumenvoranstrich

X

Grundierung/

Versiegelung/ System

I oder II oder III

II oder III oder IV

Kratzspachtelung

Oberflächenvorbereitung

gemäß RVS 13.61, 13.62, 15.364

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Historische Entwicklung

ÖSTERREICH

Land der Brücken

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ABDICHTUNGEN UND ASPHALTE

AUF BRÜCKEN

HISTORISCHE ENTWICKLUNG VON BRÜCKEN

CKEN-

ABDICHTUNGSSYSTEMEN

PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AUF BRÜCKEN

EUROPÄISCHE NORMUNG

FAHRBAHNAUFBAU AUS ASPHALT

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PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN BRÜCKEN

Projektpartner

TU Graz

FH Spittal

Brückenerhaltung der Kärntner Landesregierung

Villas Austria GmbH

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PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN BRÜCKEN

Oxidationsbitumenbahnen

(RVS 15.361 alt)

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PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN BRÜCKEN

Oxidationsbitumenbahnen

Zementschlempe

Feinmaterial

Unterläufigkeit der

Abdichtung

Blasenbildung bei

Verlegung

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PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN BRÜCKEN

Oxidationsbitumenbahnen

Asphaltrisse über Unterflurdilatation

Spurrinnen und Risse

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PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN BRÜCKEN

Prüfergebnisse Oxidationsbitumenbahnen

Alterung unter Asphalt ist auch nach 40 Jahren gering !

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PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN BRÜCKEN

Polymerbitumenbahnen

(RVS 15.03.12)

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PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN BRÜCKEN

Prüfergebnisse Polymerbitumenbahnen

B 98 B 100 B 100

Seebachbrücke Lieserbrücke Weißenbachbrücke

2.Lage

Einlage - Art Polyestervlies Polyestervlies Polyestervlies

Flächenmasse g/m2 318 305 316

Deckmasse

Art

APP

Erweichungspunkt °C 150 150 152

Penetration, 25 °C mm/10 30 35 29

Fraass Brechpunkt °C -21


PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN BRÜCKEN

Epoxidharz und Polymerbitumenbahnen

Weissenbachbrücke

cke

Aufbau:

Epoxidharz

Polymerbitumen-Klebemasse

2 Lagen Polymerbitumenbahnen

Ausgezeichnete Haftung

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PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN BRÜCKEN

Schlussfolgerungen

Geringer Einfluss der Alterung

Qualitätsverbesserungen durch

VERWENDUNG von EPOXIDHARZEN

KLEBEMASSE aus POLYMERBITUMEN

POLYMERBITUMENBAHNEN

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ABDICHTUNGEN UND ASPHALTE

AUF BRÜCKEN

HISTORISCHE ENTWICKLUNG VON BRÜCKEN

CKEN-

ABDICHTUNGSSYSTEMEN

PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AUF BRÜCKEN

EUROPÄISCHE NORMUNG

FAHRBAHNAUFBAU AUS ASPHALT

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EUROPÄISCHE NORMUNG

CEN / TC 254 / WG 6

prEN 14 695

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EUROPÄISCHE NORMUNG

prEN 14695

Bitumenbahnen für Brückenabdichtungen

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EUROPÄISCHE NORMUNG

Schubfestigkeit

Vergleich RVS 15.361 und EN 13653

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EUROPÄISCHE NORMUNG

Abreissfestigkeit

Vergleich RVS 15.361 und EN 13596

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EUROPÄISCHE NORMUNG

Rissüberbrückungsvermögen

EN 14224

10 000 Prüfzyklen

W m

∆W

mittlere Rissbreite: 0,5 mm

Amplitude: 0,25 mm

f Frequenz: 1 s -1

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EUROPÄISCHE NORMUNG

Verhalten bei Verlegung von Gussasphalt

EN 14693

Aufbringen von Gussasphalt mit

250 °C

Bestimmung des Aufwanderns von

Bahnenmasse in den Gussasphalt und

an dessen Oberfläche

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ABDICHTUNGEN UND ASPHALTE

AUF BRÜCKEN

HISTORISCHE ENTWICKLUNG VON BRÜCKEN

CKEN-

ABDICHTUNGSSYSTEMEN

PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AUF BRÜCKEN

EUROPÄISCHE NORMUNG

FAHRBAHNAUFBAU AUS ASPHALT

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FAHRBAHNAUFBAU AUS ASPHALT

Oberbau; Decke und Obere Tragschicht

RVS 3.63 : 1975

Asphaltbauweisen

Autobahnen

Schnellstraßen und

Bundesstraßen B

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FAHRBAHNAUFBAU AUS ASPHALT

Fahrbahnaufbau auf Brücken

RVS 15.365 : 2001

Asphaltbauweisen

RVS 3.63

Deckschicht 1 )

Tragschicht 1 )

Gesamtdicke

Schutzschicht

Abdichtung

Oberfläche der

Fahrbahnplatte

Lastklasse S und I

Lastklasse II und III

pmAB 11 GA 11 pmAB 8 AB 11 AB 8

AB 11 GA 11 TE pmAB 11

SMA 11 AB 11

DA 11 SMA 8

SMA 11

DA 11

3 cm 3 cm 3 cm 3 cm 2 cm

BT 22 HS LK S 1) GA 11 BT 22 BT 16 BT 16

BT 22 LK S 2 x 4 cm BT 16 HS

BT 16 LK S 2) GA 11 BT 16

3,5 cm

BT 16 LK

8 cm 4,5 cm 6 cm 4 cm 5 cm

11 cm + Schutzschicht 9 cm + Schutzschicht

7 cm + Schutzschicht

Keine AB 4 AB 8 AB 8 AB 11

1 cm 2 cm 3 cm 4 cm

RVS 15.362, RVS 15.363

RVS 15.361, RVS 15.364

Lastklasse IV und V

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FAHRBAHNAUFBAU AUS ASPHALT

Fahrbahnaufbau auf Brücken

RVS 15.365 : 2008

Anpassung an die neue RVS für Asphaltmischgut

RVS 03.08.63 Lastklasse S und I Lastklasse II und III Lastklasse IV Lastklasse V und VI

AC 8 deck, PmB 45/80-65, A3, G1 MA 11, 35/50, M1, G1 AC 8 deck, PmB 45/80-65, A2, G1 AC 11 deck, 70/100, A1, G2 AC 8 deck, 70/100, A1, G2

Deckschicht 1 )

AC 11 deck, PmB 45/80-65, A2, G1

AC 11 deck, PmB 45/80-65, A2, G1

AC 11 deck, 70/100, A1, G1

AC 11 deck, 70/100, A1, G1/G2

SMA 11, PmB 45/80-65, S1, G1 SMA 8, PmB 45/80-65, S1, G1/2

PA 11 P1, PmB 45/80-65, G1 SMA 11, PmB 45/80-65, S1, G1/2

PA 11 P1, PmB 45/80-65, G1/2

3 cm 3 cm 3 cm 3 cm 2 cm

AC 22 binder, PmB 45/80-65, H1, G4 1) MA 11, 35/50, M2, G2 AC 22 trag, 70/100, T2, G5 AC 16 trag, 70/100, T2/3, G5/6 AC 16 trag, 70/100, T3, G6

AC 22 trag, 70/100, T1, G4 2 x 4 cm AC 16 binder, PmB 45/80-65, H1, G4

Tragschicht 1 )

AC 16 trag, 70/100, T1, G4 2) MA 11, 35/50, M2, G2 AC 16 trag, 70/100, T1/2, G4/5

3,5 cm

AC 16 trag, 70/100, T1, G4

8 cm 4,5 cm 6 cm 4 cm 5 cm

Gesamtdicke 11 cm + Schutzschicht 9 cm + Schutzschicht 7 cm + Schutzschicht

Schutzschicht

keine oder 1 cm AC 4 deck 70/100, A1, G3 oder 2 cm AC 8 deck, 70/100, A1, G3 oder 3 cm AC 8 deck, 70/100, A1, G3 oder 3 cm AC 11 deck, 70/100, A1, G3

Abdichtung RVS 15.03.12, RVS 15.03.13 2

Oberfläche der Fahrbahnplatte RVS 15.03.11, RVS 15.03.12

1 ) Bei Dünnschichtdecken (AC 8 deck, PmB 45/80-50, A3, G1) kann die Dicke der Deckschicht auf 2 cm verringert werden, der Ausgleich erfolgt in der Tragschicht.

2 ) Im Falle einer Abdichtung nach RVS 15.363 gelten deren Bestimmungen.

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Abdichtungen und Asphalte auf Brücken

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BRÜCKENABDICHTUNGEN

Zusammenfassung

HISTORISCHE ENTWICKLUNG VON BRÜCKEN

CKEN-

ABDICHTUNGSSYSTEMEN

PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN AUF BRÜCKEN

EUROPÄISCHE NORMUNG

FAHRBAHNAUFBAU AUS ASPHALT

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Abdichtungen und Asphalte auf Brücken

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Abdichtungen und

Asphalte auf Brücken

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