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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2015/871/


Bewährung von Brückenbelägen auf Betonbauwerken

Preservation of bridge coatings on concrete structures

Wruck, Rainer


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Abdichtung (Brücke) , Beton , Brücke , Brückenbelag , Dauerhaftigkeit , Deutschland , Erfahrung (menschl) , Forschungsbericht , In situ
Freie Schlagwörter (Englisch): Bridge , Bridge surfacing , Concrete , Durability , Experience (human) , Germany , In situ , Research report , Waterproofing course (bridge)
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 35 Verschiedene Baustoffe
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 53 Brückenbau
Institut: Abteilung Brücken- und Ingenieurbau
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau
Bandnummer: 35
ISBN: 3-89701-795-4
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 23.02.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Im ersten Teil des Forschungsvorhabens wurden von der BASt in Zusammenarbeit mit den Straßenbauverwaltungen der Bundesländer vergleichende Untersuchungen an verschiedenen Bauarten von Brückenbelägen auf insgesamt 99 Brücken vorgenommen. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse und des damaligen Erfahrungshintergrundes wurden 1987 die Bauarten mit Dampfdruckentspannungsschicht wegen der Gefahr der Unterläufigkeit vom Einsatz im Bereich der Bundesverkehrswege ausgeschlossen. Stattdessen werden seither die Bauarten mit einer flächig verklebten Dichtungsschicht gemäß den "Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für das Herstellen von Brückenbelägen auf Beton" (ZTV-BEL-B) Teile 1 bis 3 verwendet. Die Betonoberfläche der Fahrbahntafel muss bei allen Bauarten mit Reaktionsharz auf Epoxidbasis behandelt werden. Dieser Bericht enthält die Erfahrungen, die seit Einführung der ZTV-BEL-B bei Baustellenbegehungen, bei Stellungnahmen zu Schadensfällen, bei der Mitarbeit in Gremien für die Regelwerkserstellung, bei der Auswertung der Fremdüberwachungsergebnisse der Baustoffe und bei der Führung der "Zusammenstellung der geprüften Stoffe und Stoffsysteme nach ZTV-BEL-B" gewonnen wurden. Es werden die Entwicklungen der Bauarten und die bekannt gewordenen Fehlerquellen geschildert. Die dabei getroffene Auswahl der Schadensfälle erhebt keinen Anspruch auf Repräsentanz. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Behandlung der Betonoberflächen mit einem Reaktionsharz auf Epoxid-Basis als Grundierung, Versiegelung oder Kratzspachtelung auf einer abtragend vorbereiten Betonoberfläche die Voraussetzung für einen dauerhaften Verbund der nachfolgenden Dichtungsschicht schafft. Weitaus am meisten wird die Bauart nach ZTV-BEL-B Teil 1 mit einer Dichtungsschicht aus einer Bitumenschweißbahn und einer Schutzschicht aus Gussasphalt eingesetzt. Die Bauart nach den ZTV-BEL-B Teil 2 mit einer Dichtungsschicht aus zwei Lagen Bitumen-Bahnen und Schutz- und Deckschicht aus Walzasphalt (Splittmastixasphalt oder Asphaltbeton) wird dort eingesetzt, wo Walzasphalt bevorzugt wird oder Gussasphalt nicht verfügbar ist. Auch bei stärkerer Neigung der Fahrbahn (über ca. 7 Prozent) kann nur Walzasphalt eingebaut werden. Die Bauart nach ZTV-BEL-B Teil 3 mit einer Dichtungsschicht aus flüssig appliziertem Reaktionsharz, meist Polyurethan, und einer Schutzschicht aus Gussasphalt ist wegen des höheren Preises eher für Sonderfälle geeignet, wie Flächen mit komplizierter Geometrie und Aufkantungen, Anschlüsse an vorhandenen Kappen und so weiter. Die bisherigen Erfahrungen bestätigen, dass mit den ZTV-BEL-B Teile 1 bis 3 die Grundlage für den Bau hochwertiger Dichtungsschichten geschaffen wurde. Die in diesem Bericht geschilderten Schäden sind Einzelfälle. Die große Mehrzahl der Brückenbeläge ist ohne Schäden und dichtet den Beton der Brückentafeln zuverlässig ab. Bei Einhaltung der in den ZTV-BEL-B vorgegebenen Anforderungen an die Stoffe und die Bauausführung ist eine hohe Ausführungssicherheit gegeben. Schäden entstanden meistens durch Nichtbeachtung dieser Vorgaben bei der Ausführung, und zwar aus Gründen der Kosteneinsparung oder wegen fehlender Fachkenntnis. Infolge der dauerhaften flächigen Verklebung der Dichtungsschichten nach den ZTV-BEL-B hat die Abdichtung (Dichtungsschicht und Schutzschicht) eine wesentlich längere Lebensdauer als bei den früheren Belägen mit Trennschicht. Anstatt wie früher den gesamten Belag erneuern zu müssen, genügt bei standfester Schutzschicht nun die turnusmäßige Instandsetzung der Deckschicht. Die Abdichtung kann somit über viele Jahrzehnte auf der Brückentafel verbleiben. Wichtige Weiterentwicklungen waren im Beobachtungszeitraum die Fortschreibung der Regelwerke, insbesondere der Technischen Lieferbedingungen und Prüfvorschriften sowie die in die Praxis umgesetzten Forschungsergebnisse auf den Gebieten der Behandlung mit Reaktionsharz auf dauerhaft feuchtem Beton (zum Beispiel Trog- und Tunnelsohlen) sowie auf jungem Beton zur Verringerung der Bauzeit und der Optimierung des Kratzspachtels. Weiterentwicklungen erscheinen noch auf dem Gebiet der Asphalte für die Schutz- und Deckschichten erforderlich, um die Standfestigkeit zur Aufnahme der wachsenden Verkehrsbelastung zu verbessern.
Kurzfassung auf Englisch: In the first part of this research project comparative studies were performed on different types of bridge coatings on a total of 99 bridges by the Federal Highway Research Institute in cooperation with the Highway Construction Administrations of the Federal States. Based on the results of these studies and the background of experience at that time, those types of construction with vapor pressure equalizing layer were excluded from use in the area of federal highways in 1987 due to the danger of underseepage. Instead, since that time, versions have been used with a sealing layer bonded over the entire surface in accordance with the "Additional Technical Contract Conditions and Guidelines for Construction of Bridge Coatings on Concrete" (ZTV-BEL-B) Parts 1 through 3. With all versions it is necessary to treat the concrete surface of the road with reaction resin on an epoxy basis. This report describes the experience gained since introduction of ZTV-BEL B during construction site inspections, in damage reports, in cooperation in committees for writing guidelines, in the evaluation of the results of external supervision of construction materials and in keeping a "Compilation of Tested Materials and Material Systems According to ZTV-BEL B." The development of the versions and the fault sources, which have become known, are described. The selection made of the damage incidents is not necessarily representative. Experience has shown that treatment of the concrete surfaces with a reaction resin on an epoxy basis as a primer, seal or scraped filler on a concrete surface prepared by stripping, creates the prerequisites for permanent bonding of the subsequent sealing coat. The method used by far the most frequently is the version according to ZTV-BEL B Part 1 with a sealing layer consisting of a bituminous sheet and a protective layer of mastic asphalt. The version according to ZTV-BEL B Part 2 with a sealing layer consisting of two layers of bituminous sheeting and a protective or covering layer of rolled asphalt (mastic asphalt or asphalt concrete) is used for applications where rolled asphalt is preferred or mastic asphalt is not available. Only rolled asphalt can be installed on roads with high inclination (greater than approx. 7%). The version according to ZTV-BEL B Part 3 with a sealing layer of reaction resin applied in the liquid state, usually polyurethane, and a protective coating of mastic asphalt is preferred for special cases, such as surfaces with complicated geometry and upright edges, connections to present caps, etc., due to the higher price. Previous experience confirms that ZTV-BEL B Parts 1 through 3 have provided the basis for construction of high quality sealing layers. The damage described in this report consists of singular instances. The great majority of bridge coatings have not been subject to damage and reliably seal the road. When the material and construction execution conform to the requirements in ZTV-BEL B, a high degree of reliability is ensured. Damage usually results from failure to observe these requirements during execution, for reasons of cost savings or due to lack of expert knowledge. Due to the permanent bonding of the sealing layers over the entire surface as specified in ZTV-BEL B, the seal (sealing layer and protective coating) has a significantly longer service life than earlier coatings with separating layer. Instead of having to replace the entire coating as previously, it is now sufficient to repair the top layer at regular intervals as long as the protective layer is stable. Important advancements during the observation period included up-dating the guidelines, particularly the technical delivery specifications and testing regulations, as well as practical implementation of the research results in the areas of treatment with reaction resin on continuously moist concrete (e.g. at the bottom of troughs and tunnels) as well as on new concrete to reduce the construction time and optimize the scraped filler.