Im Rahmen eines von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) initiierten Forschungsvorhabens (15.449/2007/ERB: "Prüfverfahren zur Beurteilung der Lebensdauer von Kunststoffdichtungsbahnen für Straßentunnel") wurden anhand von Untersuchungen an Kunststoffdichtungsbahnen (KDB) auf Basis von Polyolefinwerkstoffen die Möglichkeiten der Beurteilung der oxidativen Langzeitbeständigkeit sondiert. Im Mittelpunkt stand die Erprobung des Autoklaventests in Anlehnung an DIN EN ISO 13438 (Methode C1/C2) an ausgewählten, für den Tunnelbau repräsentativen marktüblichen KDB-Produkten. Die Untersuchungen im Autoklaven bei erhöhten Temperaturen (60 -°C, 70 -°C und 80 -°C) und Sauerstoffdrücken (11, 21 und 51 bar) wurden durch vergleichende Versuche im Wärmeschrank (Ofen) bei erhöhter Temperatur (85 -°C) in Anlehnung an DIN EN 14575 ergänzt. Die KDB-Produkte wurden außerdem einer eingehenden Materialcharakterisierung (Zugprüfung, OMA, DSC) unterzogen. Weiterhin wurden Bauwerksdaten recherchiert und auf ihre Nutzbarkeit zur Bewertung und Prüfbarkeit der Langzeitbeständigkeit von KDB in Tunneln betrachtet. Ziel war auch, die Anwendbarkeit des bisher vorgeschlagenen Extrapolationsmodells zur Auswertung der Ergebnisse von Autoklaventests an im Tunnelbau marktüblichen Produkten für Nutzungsdauern über 25 Jahre zu überprüfen und zur Entwicklung eines geeigneten Prüfverfahrens beizutragen. Der Beitrag geht auf Ergebnisse des Vorhabens ein und zeigt erste Schlussfolgerungen und weiteren Untersuchungsbedarf auf. Die Ergebnisse werden in den "Empfehlungen zu Dichtungssystemen im Tunnelbau EAG-EDT" des Arbeitskreises 5.1 "Kunststoffe in der Geotechnik und im Wasserbau" berücksichtigt, deren 2. Auflage in Vorbereitung ist. Aspekte des thermischen Verhaltens der eingesetzten Werkstoffe sowie mögliche Anpassungen der Prüfrandbedingungen für die Autoklaventests werden ergänzt und Hinweise zur Interpretation von Prüfergebnissen gegeben. Außerdem wurden inzwischen ausgehend von den Ergebnissen des Forschungsvorhabens erste Autoklaven-Ringversuche in drei Prüfinstitutionen initiiert.
Tunnel in Spritzbetonbauweise werden in der Regel mit einem Abdichtungssystem aus Kunststoffdichtungsbahnen (KDB) gegen das anstehende Bergwasser abgedichtet. Die Tunnelabdichtungen aus KDB müssen dabei über die gesamte Nutzungsdauer des Bauwerks von in der Regel 130 Jahren zuverlässig ihre Funktion erfüllen. Ein einfacher Austausch der KDB oder der Einbau einer gleichwertigen Alternative ist in der Regel nicht, oder nur mit erheblichem Aufwand möglich. Bislang existieren national und international keine abgesicherten Prüfkriterien, die eine Bestimmung der Langzeitbeständigkeit von KDB über die geforderte Nutzungsdauer von mindestens 100 Jahren ermöglichen. Im vorliegenden Beitrag werden Untersuchungsergebnisse eines BASt Forschungsprojektes präsentiert, in dem Prüfkriterien für die Abschätzung der Langzeitbeständigkeit von KDB aus PVC-P hergeleitet werden. In diesem Projekt werden verschiedene marktübliche KDB für die Tunnelabdichtung mit einem beschleunigten Prüfverfahren "Lagerung in heißem Wasser" systematisch auf ihr Alterungsverhalten hin untersucht. Das hierfür verwendete Immersionsprüfverfahren wurde neu entwickelt und basiert auf der SIA V 280 (Prüfung Nr. 13) und DIN EN 14415. Ziel der Untersuchungen ist es, die erforderlichen Prüfkriterien zu definieren, die für eine praxisgerechte Abschätzung der Nutzungsdauer von mindestens 100 Jahren erforderlich sind. Hierfür werden beispielsweise die Einlagerungsdauer, die Einlagerungstemperatur und das Prüfmedium strukturiert untersucht. Zum Vergleich der Prüfergebnisse aus dem Immersionsprüfverfahren werden Untersuchungen an ausgebauten KDB Proben aus 2 älteren Straßentunneln herangezogen. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen in die Fortschreibung des nationalen Regelwerks für den Straßentunnelbau (TL/TP KDB) einfließen.
