Materialeigenschaften von Kunststoffdichtungsbahnen bestehender Straßentunnel

Material properties of geosynthetic liners removed from existing road tunnel constructions

  • Im Zuge von Nachrüstungsarbeiten konnten Kunststoffdichtungsbahnproben (KDB) aus fünf deutschen Straßentunneln entnommen werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens FE 15.461/2008/ERB "Materialeigenschaften von Kunststoffdichtungsbahnen bestehender Straßentunnel" beauftragte das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), vertreten durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), die ausgebauten KDB-Proben systematisch zu untersuchen. Die Kunststoffdichtungsbahnen waren zwischen 10 und 23 Jahren in den jeweiligen Straßentunneln eingebaut. Im ersten Schritt wurden die Materialeigenschaften der KDB-Proben mit dafür geeigneten Methoden charakterisiert, wie Thermischen Analysen (DSC,OIT), Dichtebestimmung, Zugprüfung (mechanischen Eigenschaften), Ermittlung des Stabilisatorgehalts (ICOT), der Dicke der KDB sowie der Qualität der Fügenaht und der geotextilen Schutzschicht. Im Verlauf des Vorhabens wurden Bergwasserproben aus den Straßentunneln entnommen und analysiert. Der Auftraggeber übermittelte der BAM die Ergebnisse zur Auswertung. Bei der Entnahme wurden folgende Parameter vor Ort bestimmt: Entnahmetemperatur, pH-Wert sowie partiell der Sauerstoffgehalt. Im Prüflabor wurden dann die Bestimmung der Leitfähigkeit und die Elementaranalyse mittels ICP-OES zur Bestimmung der Metallionenkonzentration (u. a. Eisen, Mangan und Kupfer)durchgeführt. Zusätzlich wurden weiterführende Versuche zur Oxidationsbeständigkeit im Autoklaven in Anlehnung an DIN EN ISO 13438 durchgeführt, um den Einfluss von Metallionen auf die oxidative Beständigkeit zu untersuchen. Mit Hilfe der Daten aus der Bergwasseranalyse wurde ein geeignetes Modellmedium entwickelt, die im Autoklaventest an einem bereits ohne Metallionen untersuchten Produkt (Produkt II, FE 15.449/207/ERB) erprobt wurden. Die aus diesem Forschungsprojekt entstehenden neuen Erkenntnisse sollen in die aktuelle Normungs- und Gremienarbeit eingebracht werden.
  • In the course of retrofitting works geomembrane samples (GBR-P) were removed from German road tunnels. In the framework of the research project FE 15.461/2008/ERB "Material properties of geosynthetic liners removed from existing road tunnel constructions" instructed by the Federal Highway Research Institute (BASt), the Federal Institute for Material Research and Testing (BAM) investigated removed GBR-P products received from five different road tunnels. The GBR-P products were installed for a period of 10 up to 23 years in the respective road tunnels. In the first step, the material properties of the natural aged geomembranes were characterized using suitable methods, such as thermal analysis (DSC and standard OIT), density, tensile tests (mechanical properties), the thickness of the geomembrane, the stabilizer content (ICOT), the quality of the seam weld (shear and peel properties) and on a selected GBR-P products the burst strength and the water permeability was determined. During the course of the project, mountain water samples were taken from the road tunnels and analyzed. The field parameter such as the pH-value, the oxygen content as well as the sampling temperature of the mountain water was determined. In the laboratory, the determination of the conductivity and the elementary analysis by ICP-OES to determine the metal ion content (iron, copper, manganese etc) was performed. In addition, further autoclave tests according to DIN EN ISO 13438 were performed to investigate the influence of different metal ions on the oxidative stability. For this purpose, a model medium was developed, which was tested in the autoclave test on an already examined product (product II from the R&D project FE 15.449/2007/ERB). The results from the R&D project findings will be incorporated into the standards and committee work.

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Metadaten
Author:Daniela Robertson, Zori Bronstein, Katrin Brummermann
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-7923
ISBN:978-3-95606-104-2
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau (107)
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2015/01/27
Contributing corporation:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Release Date:2015/01/27
Tag:Abdichtung; Dauerhaftigkeit; Deutschland; Eigenschaft; Festigkeit; Forschungsbericht; Kunststoff; Membran; Oxidation; Polyolefin; Prüfverfahren; Tunnel; Versuch
Durability; Germany; Membrane; Oxidation; Plastic material; Polyvinylhydrocarbon; Properties; Research report; Strength (mater); Test; Test method; Tunnel; Waterproofing
Comment:
Außerdem beteilgt: Kiwa MPA Bautest GmbH (Greven), BKB Büro Ronnenberg
Institutes:Sonstige / Sonstige
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
collections:BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 35 Verschiedene Baustoffe
BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 54 Tunnelbau

$Rev: 13581 $