Als Fugenfüllungen für die Fugen zwischen dem Asphaltbelag und dem Schrammbord werden in den ZTV Fug-StB 01 heiß verarbeitbare elastische Fugenmassen vorgeschrieben. Bei Fugenspaltbreiten ab 15 mm sind zwischen den Fugenfüllungen neben der Schutzschicht und den Fugenfüllungen neben der Deckschicht als Unterfüllstoff rechteckige Profile oder Trennstreifen vorzusehen. Dieser eingelegte Unterfüllstoff oder Trennstreifen soll die Drei-Flanken-Haftung der Fugenfüllung verhindern, da hierdurch die Spannungen an den Fugenflanken vergrößert würden, was zu einem Ablösen der Fugenflanken führen könnte. Die Verwendung der Unterfüllstoffe und Trennstreifen ist aber nicht unproblematisch, da Wasser, welches durch kleine Schäden in die Fugen eindringt, sich entlang des Unterfüllstoffes verteilen kann. Der Schrammbord wird über große Längen geschädigt, wobei diese Schädigung evtl. lange Zeit unerkannt bleibt. Im Rahmen des Forschungsprojektes 98222 "Bewegungen der Randfugen auf Brücken" hat sich aus der Gegenüberstellung der tatsächlich gemessenen mit den sich aus den Abmessungen der Randfugen ergebenden theoretisch möglichen Fugenbewegungen gezeigt, dass die Fugenfüllungen der Randfugen auf Brücken bei weitem nicht bis an die Grenze ihrer Dauerfestigkeit belastet werden. Ein Weglassen der Unterfüllstoffe sollte daher theoretisch möglich sein, ohne die Dauerhaftigkeit der Fugenfüllung zu gefährden. Allerdings sind die Bedingungen auf der Baustelle in den meisten Fällen nicht mit den Bedingungen bei der Prüfung der Dauerfestigkeit der Fugenfüllungen im Labor zu vergleichen. Daher treten in der Praxis oftmals Schäden auf. Durch Feldversuche sollte daher im Rahmen dieses Projektes überprüft werden, welche Auswirkungen das Weglassen des Unterfüllstoffes in der Praxis haben kann. Die Ergebnisse der Zustandsbewertung nach circa dreijähriger Liegezeit der Fugenfülllungen zeigen, dass die Unterschiede in der Dauerhaftigkeit der Ausführung der Fugenfüllungen mit und ohne Unterfüllstoff eher geringfügig sind. Eine weitere sporadische Beobachtung der Fugenfüllungen über die nächsten Jahre erscheint angebracht. Eine eindeutige und in allen Fällen zutreffende Beantwortung der Frage, ob die Fugenfüllungen der Randfugen mit oder ohne Unterfüllstoff ausgeführt werden sollen, ist dennoch zurzeit noch nicht möglich. Die bisherigen Ergebnisse machen jedoch deutlich, dass die Sorgfalt beim Einbau den weitaus größten Anteil an der Dauerhaftigkeit der Fugenfüllungen hat.

Das Forschungsvorhaben hatte zum Ziel, Erkenntnisse zur zeitlichen Entwicklung des Wassergehalts sowie der Temperaturbeanspruchung im Kappenbeton von Brücken zu erhalten. Bei den Untersuchungen wurde der Wassergehalt im Luftporenbeton der Kappe indirekt über die Messung des tiefenabhängigen Elektrolytwiderstands des Betons bestimmt. Dabei wurde gleichzeitig die tiefenabhängige Temperatur aufgezeichnet. Für die Versuche wurde die Brückenkappe einer bestehenden Brücke über eine Autobahn im Sauerland nachträglich mit Multiring-Elektroden und Temperatursensoren ausgerüstet. Die Messungen erfolgten als Dauermessungen über einen Zeitraum von dreieinhalb Jahren in Tiefen zwischen 7 mm und 87 mm unter der Oberkante der Kappe und begannen etwa fünf Jahre nach Fertigstellung des Bauwerks. Im Beobachtungszeitraum lag die Wassersättigung zwischen der im Labor ermittelten Wassersättigung unter atmosphärischem Druck und der hygroskopischen Sättigung, die sich nach Lagerung bei 95 Prozent relativer Luftfeuchte einstellt. Zusammenhänge zwischen dem Sättigungsgrad im Kappenbeton und den Witterungsbedingungen konnten im untersuchten Tiefenbereich (7 mm bis 87 mm) nicht festgestellt werden. Allerdings war in der obersten Messtiefe von 7 mm ein leichter Anstieg des Elektrolytwiderstands feststellbar. Im Beobachtungszeitraum wurden in der Kappe Minimaltemperaturen von bis zu -10 Grad Celsius bei Auftreten von Frost-Tau-Wechseln gemessen, während an Eistagen mit Temperaturen dauerhaft unter 0 Grad Celsius vereinzelt Temperaturen bis zu -15 Grad Celsius festgestellt wurden. Bei den bei Brückenkappen gegebenen Randbedingungen, insbesondere der Verwendung von Luftporenbeton, und den Messergebnissen kann von eher unkritischen Bedingungen für eine Frostschädigung ausgegangen werden. Bei dieser Aussage ist allerdings zu berücksichtigen, dass die Messdaten erst ab einem Abstand von circa 7 mm unter der Kappenoberfläche erfasst werden konnten.

Bei Stützkonstruktionen aus Gabionen fehlt bisher ein realitätsnahes, rechnerisches Nachweisverfahren für den Nachweis des Versagens eines einzelnen Elementes (Bestandteil der sog. „inneren Standsicherheit“). Daher wurden in Anlehnung an die Empfehlungen aus dem Projekt FE 15.0559/2012/ MRB [2] drei Belastungsversuche an einzelnen Gabionen durchgeführt. Die Gabionen mit den Abmessungen von 1 x 1 x 1 [m] wurden unter Zuhilfenahme von Vliesbahnen mit einem enggestuften Fein- bis Mittelsand gefüllt, mit einer Stahlrahmenschalung u-förmig umstellt und schließlich stufenweise mit einer zentrischen Vertikalkraft belastet. Bei den Versuchen wurden die Kräfte in den Drahtkörben, die Erddruckspannungen in der Sandfüllung sowie die äußeren Verformungen der Gabionen und der Stahlrahmenschalung messtechnisch erfasst und ausgewertet. Durch das aktuelle AP-Projekt wurde ein geeignetes Konzept für die Durchführung und die Auswertung derartiger Belastungsversuche an einzelnen Gabionen (Tastversuche) entwickelt. Zusätzlich konnten für das Tragverhalten von Gabionen wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden. Die beispielhafte Anwendung von bekannten Näherungslösungen für den Nachweis des Versagens eines einzelnen Elementes hat ergeben, dass keine der Näherungen das festgestellte Tragverhalten von Gabionen bzw. die ermittelten Versuchsergebnisse in ihrer Größenordnung abzubilden vermag. Außerdem hat sich gezeigt, dass die für die Näherungslösungen angesetzten statischen Systeme teilweise diskussionswürdig sind. Die in diesem Zusammenhang mitgeteilten Ergebnisse sind allerdings als Zwischenstand zu verstehen, da sie bisher nur auf einer geringen Anzahl von Versuchen basieren und sich ferner gezeigt hat, dass die Sandfüllung inkl. Vliesauskleidung in Teilen zu einem anderen Tragverhalten geführt hat als von einer üblichen Füllung mit Gestein zu erwarten ist. Aus diesem Grund wird empfohlen, die Belastungsversuche an einzelnen Gabionen mit einer Füllung aus Gestein fortzusetzen. Das entwickelte Konzept für die Belastungsversuche kann hierfür grundsätzlich beibehalten werden. Im Detail wurden Empfehlungen für die Auswahl und den Einbau der Materialien sowie die Anpassungen der messtechnischen Ausstattung gegeben. Sofern sich durch die Auswertung dieser Versuche die bekannten Näherungslösungen, insbesondere der durch das Projekt FE 15.0559/2012/MRB favorisierte Vorschlag von WEBER (enthalten in [2]), eindeutig bewerten und ggf. weiterentwickeln lassen, können die geplanten Belastungsversuche an Stützkonstruktionen aus Gabionen (Großversuche) vorbereitet werden.

Ziel des Forschungsprojektes ist es, die handnahe Bauwerksprüfung gemäß DIN 1076 durch innovative, bildgebende Verfahren zu ergänzen und zu optimieren. Unbemannte Fluggeräte bzw. UAS (Unmanned Aerial System) bieten vielfältige Möglichkeiten zur Bilderfassung und können als unterstützendes, technisches Hilfsmittel in der Brückenprüfung zum Einsatz kommen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden drei Brücken mithilfe von UAS beflogen. Es handelte sich dabei um die folgenden Bauwerke: das Schildescher Viadukt in Bielefeld, die Talbrücke Nuttlar sowie die Europabrücke in Koblenz. Diese drei Brücken weisen unterschiedliche Charakteristika bezüglich Bauart, Oberfläche und Baujahr auf. Durch den Einsatz von UAS konnten Schäden an den genannten Brücken identifiziert werden. In diesem Zusammenhang konnten die von einem Brückenprüfer zuvor getroffenen Vorabeinschätzungen bezüglich der zu identifizierenden Schäden bestätigt bzw. übertroffen werden. Insbesondere die Möglichkeit zur Befliegung schwer zugänglicher Stellen durch den Einsatz von UAS sowie Zeitersparnis während einer Prüfung, macht diese Technologie für die Brückenprüfung interessant. Durch die gezielte Anwendung der UAS Technologie wird eine Reduzierung der Nutzungseinschränkung des Bauwerks verbunden mit einer Qualitätssteigerung der Ergebnisse erreicht. Dies gilt nicht nur für die klassische Brückenprüfung gemäß DIN 1076 sondern auch für Sonderprüfungen aufgrund von außergewöhnlichen Ereignissen wie z.B. Hochwasser oder Unfall.

Neben Ermüdungsschäden an orthotropen Fahrbahnplatten sind bei Stahlbrücken auch Schäden an nicht direkt befahrenen Konstruktionsteilen der Quersysteme (Kategorie-3-Schäden) festgestellt worden. Das stetig steigende Verkehrsaufkommen führt zu einer Verschärfung des Problems, so dass die Dauerhaftigkeit betroffener Brückenkonstruktionen auch durch diese Schäden gefährdet wird. Anhand ausgewählter Beispiele aus der Literatur und Praxis der Straßenbauverwaltungen werden Kategorie-3-Schäden systematisch untersucht. Die Erfahrungen werden zusammengestellt, ausgewertet und typisiert. Die wesentlichen Ursachen sind Überbeanspruchungen, ermüdungsanfällige Konstruktionsweisen, mangelnde Ausführungsqualität und Modellierungsfehler bei den Berechnungen. Eine Verknüpfung typischer Schadensbilder mit allgemeinen Ursachen ist in gewissem Umfang möglich, so dass der Bericht eine erste Hilfestellung bei der Behandlung von Kategorie-3-Schäden sein kann. Weiterhin werden ausgeführte und weitere Instandsetzungs- und Ertüchtigungsvarianten an stählernen Balkenbrücken mit Hohlkasten- und offenem Querschnitt in allgemeiner Form mit numerischen FE Berechnungen untersucht, um Vor- und Nachteil herauszustellen. Es zeigt sich, dass eine möglichst gleichmäßige Steifigkeitsverteilung im Aussteifungssystem anzustreben ist. Aber auch mit verkehrsleitenden Maßnahmen wie eine Verlegung der Fahrstreifen ohne Eingriff in das Tragwerk lassen sich die kritischen Beanspruchungen u.U. deutlich reduzieren. Ein besonderes Augenmerk wird in diesem Bericht auf die Bauwerkserhaltungsmaßnahme, vollständig auf aussteifende Verbände zu verzichten, gelegt. Der Formerhalt des Brückenquerschnitts wird dabei ausschließlich über die Rahmenwirkung der Quersysteme realisiert. Umfangreiche numerische Untersuchungen beleuchten die Spannungsänderungen der kritischen Details, aber auch mögliche Umlagerungen im gesamten Tragwerk durch die Änderung des Aussteifungssystems. Weiterhin werden auch experimentelle Untersuchungen angestellt, um die Wirksamkeit und Effizienz dieser Variante zu bewerten. Schließlich werden die untersuchten Ertüchtigungs- und Instandsetzungsvarianten bewertet und es werden allgemeine Empfehlungen zur Behandlung von Kategorie-3-Schäden gegeben.

Bei Fahrbahnoberflächen von Brücken und insbesondere von Stahlbrücken besteht gegenüber dem Straßenverlauf vor und hinter der Brücke die Gefahr einer vorzeitigen Glättebildung, da die relativ dünnen Fahrbahntafeln schnell auskühlen, während der dickere Belagsaufbau und der Untergrund auf der freien Strecke wie ein Wärmespeicher wirken. Insbesondere bei Brücken an ungünstigen Standorten, wie in der Nähe von Gewässern oder in Einschnitten, besteht vor allem im Spätherbst und am Beginn des Frühjahrs eine besondere Gefahr für die Verkehrsteilnehmer. Dieser besonderen Gefährdung des Verkehrs wird derzeit entweder durch Frühwarnsysteme mit vorsorglichem Streudienst oder durch Taumittelsprühanlagen begegnet. Eine weitere Möglichkeit die besondere Gefährdung aus dem Vereisungsverhalten der Brückenfahrbahn zu beseitigen, ist die, den Fahrbahnbelag der gefährdeten Brücken in den kritischen Zeiträumen zu beheizen. Dadurch wird die Salzbelastung für die Umwelt und auch für das Bauwerk reduziert. Im BASt"Bericht B87 "Vermeidung von Glättebildung auf Brücken durch die Nutzung von Geothermie" [2] wird diese umweltfreundliche Alternative ausführlich erläutert. Im Rahmen des hier beschriebenen Projekts wurden ergänzende Untersuchungen durchgeführt, um weiterführende Erkenntnisse über das Verbundverhalten und die Dauerhaftigkeit von Gussasphalt mit integrierten Rohrregistern zu gewinnen und daraus Empfehlungen für die Praxis abzuleiten. Zum einen handelt es sich um Abreissversuche an zwei D-Brückenmodulen mit Fahrbahntemperierung, zum anderen um Langzeitmessungen auf einer Straßenbrücke, bei der im Rahmen einer Erneuerung des Fahrbahnbelags probeweise Rohrregister eingebaut wurden. Es wurden verschiedene Systeme untersucht, die eine sichere Befestigung der Rohrregister auf der Unterlage gewährleisten und gleichzeitig den Einbau der Deckschicht möglichst wenig behindern. Desweiteren wurde die Ausrichtung der Rohre untersucht und die Dauerhaftigkeit überprüft. Großflächige Befestigungsgitter haben sich zur Fixierung von Rohrregistern für die in Deutschland üblichen Fahrbahnbeläge als ungeeignet erwiesen, da sie einen ausreichenden Schichtenverbund behindern. Für die Befestigung der Rohrregister sind daher wenig störende Befestigungsmittel wie z.B. halbseitige Rohrschellen zu empfehlen. Für quer zur Fahrtrichtung ausgeführte Rohrregistern konnte die grundsätzliche Praxistauglichkeit hinsichtlich des Einbaus und der Dauerhaftigkeit unter Verkehrsbelastung nachgewiesen werden. Als entsprechender Nachweis für längs zur Fahrtrichtung ausgeführte Rohrregister dient die erfolgreiche Pilotanwendung bei der Kanalbrücke Berkenthin. Im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit konnten im Untersuchungszeitraum von 5 Jahren keine Einschränkungen festgestellt werden. Es wurden weder Risse noch Verformungen im Fahrbahnbelag indiziert. Für eine weitere Beurteilung des Langzeitverhaltens sollten auch zukünftig regelmäßige Begehungen und Messungen erfolgen.

Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens werden Überwachungskonzepte, die tragfähigkeitsrelevante Verstärkungen von Brückenbauwerken aus Beton dauerhaft überwachen und beurteilen sollen, entwickelt. Die praktische Umsetzung des Konzeptes erfolgt anhand einer Pilotanwendung. Die konzeptionellen Arbeitsschritte umfassen die Vorstellung der tragfähigkeitsrelevanten Verstärkungsverfahren, die sich in der Praxis bewährt haben. Diese werden zusammengestellt und hinsichtlich der Anforderungen und Bedingungen für eine geeignete Überwachung analysiert. Daran anschließend werden die für eine Dauerüberwachung von Verstärkungsmaßnahmen geeigneten Sensoren dargestellt und für die wesentlichen Verstärkungsverfahren in Diagrammen zusammengefasst. Den Kernpunkt des Überwachungssystems stellt die Merkmalsextraktion und Diagnose aus den Messdaten dar. Dazu werden das Leistungsspektrum und die Unterschiede physikalischer und nichtphysikalischer Modelle unter Angabe von Vor- und Nachteilen analysiert. Auf der Grundlage der vorherigen Arbeitsschritte wird ein geeignetes Überwachungskonzept für die konkrete Umsetzung entwickelt und im Anschluss an der Talbrücke Germinghausen im Zuge der BAB 45 umgesetzt. Die Beurteilung der Funktion und Zuverlässigkeit des Überwachungssystems erfolgt dabei anhand der Wirksamkeit der vorhandenen Stahllaschen, der Effektivität bzw. Wirksamkeit der zusätzlichen externen Vorspannung, des Einflusses der zusätzlichen externen Vorspannung auf die vorhandenen Stahllaschen, sowie der dauerhaften Funktionsfähigkeit der zusätzlichen externen Vorspannung. Die Grundlage der Messdatenanalyse bildet der Vergleich von Messwerten innerhalb definierter Referenzzustände vor und nach der Verstärkung auf Basis der Regressionsanalyse. Insgesamt kann mit der Pilotanwendung gezeigt werden, dass sich das im Vorfeld erarbeitete Konzept unter Berücksichtigung der dargestellten Randbedingungen und vorgenommenen Anpassungen als geeignete Methode zur Überwachung und qualitativen Bewertung der Verstärkungsmaßnahme bewiesen hat.

Reaktionsharzgebundene Dünnbeläge (RHD-Beläge) gemäß dem "Merkblatt für reaktionsharzgebundene Dünnbeläge auf Stahl (Februar 1984)" werden als Beläge bis zu einer Dicke von 15 mm auf stählernen Fahrbahnplatten und Dienststeg-, Geh- und Radwegflächen angewendet. Ihre bevorzugten Anwendungsbereiche sind Fahrbahnen auf beweglichen Brücken, Festbrückengeräten und Fußgängerbrücken sowie Nebenbereiche von stationären Brücken. Die Anforderungen, die an die RHD-Beläge gestellt werden, sind bisher im "Merkblatt für reaktionsharzgebundene Dünnbeläge auf Stahl" und der "Technischen Prüfvorschrift für die Durchführung der Grundprüfung mit Anforderungen und Toleranzen" von 1984 geregelt, die zur Zeit durch den Arbeitskreis 7.10.2 "Beläge auf Stahlbrücken" überarbeitet und in "Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Herstellung von reaktionsharzgebundenen Dünnbelägen auf Stahl" (ZTV-RHD-ST) umgewandelt werden. Hierbei wird die im Merkblatt vorgeschriebene einjährige Praxiserprobung durch Auslagerung auf unter Verkehr liegenden Stahlflachstraßen-Tafeln durch eine Dauerschwellbiegeprüfung in Anlehnung an die Dauerschwellbiegeprüfung nach den "Technischen Prüfvorschriften für die Prüfung der Dichtungsschichten und Abdichtungs-Systeme für Brückenbeläge auf Stahl" (TP-BEL-ST) ersetzt, wozu im Rahmen dieses Projektes Untersuchungen durchgeführt wurden. Es konnte eindeutig nachgewiesen werden, dass eine praxisgerechte direkte Lasteinleitung von oben auf den Belag des Probekörpers bei der Dauerschwellbiegeprüfung für RHD-Beläge möglich ist, was in den Entwurf der Dauerschwellbiegeprüfung eingearbeitet wurde. Die festgelegten Prüfbedingungen für die Dauerschwellbiegeprüfung wurden mit allen zur Zeit verwendeten Bindemittelarten überprüft und abgesichert. Die Möglichkeit der Überbeschichtung auch länger liegender Lagen der Deckschicht eines RHD-Belages nach sorgfältiger Vorbereitung der Unterlage konnte nachgewiesen werden. Ebenfalls wurde die Frage geklärt, ob RHD-Beläge auch in größeren Schichtdicken, zum Beispiel wegen des Ausgleiches von Unebenheiten der Fahrbahntafel oder eines Gradientenausgleiches, eingebaut werden können.

Auslaugungserscheinungen im Spritzbeton können im bergmännischen Tunnelbau zu Versinterungen der Dränageleitungen sowie zu einer Erhöhung des pH-Wertes des abfließenden Bergwassers führen. Die Folge sind hohe Betriebskosten, verursacht durch den Spülungsaufwand zum Entfernen der Versinterungen beziehungsweise aufgrund der erforderlichen Neutralisation zur Reduzierung des pH-Wertes. Das Ausmaß der Versinterungen kann sehr unterschiedlich sein und wird durch eine Reihe verschiedener objektspezifischer Faktoren beeinflusst. Die nationalen und internationalen Regelwerke gehen sehr unterschiedlich auf diese Problematik ein. Die Spritzbetonrichtlinie des Österreichischen Betonvereins fordert als Hauptmaßnahme die Verwendung alkalifreier Erstarrungsbeschleuniger durch Einhaltung eines Na2O-Äquivalents kleiner als 1,0 Masse-Prozent und einem pH-Wert von 3,0 bis 8,0. Auch das Regelwerk der Deutschen Bahn AG, die DS 853, sieht eine konsequente Anwendung alkalifreier Beschleuniger vor, wobei zusätzlich auf eine Minimierung der Beschleunigermenge geachtet werden soll. Auf europäischer Ebene sind bislang keine Bestrebungen im Gange, der angesprochenen Problematik entgegenzuwirken. Obschon in den maßgebenden Regelwerken keine Verfahren zur Prüfung des Auslaugverhaltens gefordert werden, existieren dennoch verschiedene Messverfahren, mit denen der Einfluss der unterschiedlichen betontechnologischen Parameter auf die Auslaugbarkeit quantifiziert werden kann. Sie lassen sich nach Schüttel-, Säulen- und Standverfahren sowie speziellen auf den Tunnelbau abgestimmten Verfahren unterscheiden. Die Analyse der Verfahren zeigt, dass die Schüttelverfahren trotz ihrer einfachen und schnellen Durchführbarkeit zur Beurteilung des Langzeitauslaugungsverhaltens einer Spritzbetonschale eher ungeeignet sind und vielmehr zur Bestimmung der chemischen Charaktereigenschaften eines Stoffes herangezogen werden können. Bei dem FIZ-Durchflussverfahren sowie dem ISE-Verfahren, die zu den Säulenverfahren zu zählen sind und speziell für zementverfestigtes Prüfgut entwickelt wurden, ist durch die festgelegte Größe der Probekörper eine gute Reproduzierbarkeit der Versuche gegeben. Die aufwendige Versuchsdurchführung beim FIZ-Verfahren sowie die hohe Wasserdurchlässigkeit der Proben beim ISE-Verfahren machen allerdings ihren Einsatz zur Untersuchung des Auslaugverhaltens von Spritzbeton unzweckmäßig. Die Standverfahren, zu denen auch das Trogverfahren nach ÖNorm S 2072 zählt, welches die Spritzbeton-Richtlinie des Österreichischen Betonvereins vorgibt, zählen zu den praxisnahen Auslaugtests. Allerdings wird ihr Einsatz durch eine vergleichsweise kurze Versuchsdauer zur Beurteilung des Langzeitauslaugungsverhaltens eingeschränkt. Zu den speziell auf den Tunnelbau abgestimmten Verfahren zählen die Umströmungsplatte (System Philipp Holzmann), die Durchströmungszelle (TU München) sowie die Umströmungsanlage (Ruhr-Universität Bochum). Durch ihre realistische Simulation der natürlichen Gegebenheiten liefern sie aussagekräftige Ergebnisse, die zudem gut reproduzierbar sind. Aufgrund der unterschiedlichen Versuchsprinzipien sind die Ergebnisse der Verfahren quantitativ nicht miteinander vergleichbar. Zudem fehlen Grenzwerte, die eine direkte Beurteilung des Auslaugverhaltens zulassen. Als Hauptverursacher der Auslaugungserscheinungen des Spritzbetons werden die besonders leicht wasserlöslichen Alkalien im Zementstein gesehen, die vor allem über die alkalihaltigen Beschleuniger in den Spritzbeton gelangen. Untersuchungen der Ruhr-Universität Bochum belegen, dass sowohl mit alkalifreien als auch mit alkaliarmen Beschleunigern, ergänzt mit SiO2-Zusatzstoffen, eine erhebliche Reduzierung der Calciumauslaugung gegenüber den alkaliarmen Beschleunigern erreicht werden kann. Dies ist um so bedeutender, da durch die Calciumauslaugung die Versinterungen der Dränageleitungen maßgeblich hervorgerufen werden. Sowohl aus materialtechnologischer als auch aus arbeitshygienischer Sicht empfiehlt es sich daher, zukünftig als Regelfall alkalifreie Beschleuniger einzusetzen. Zudem sollten Zuschlagstoffe mit einem niedrig wirksamen Alkaligehalt zum Einsatz kommen. SiO2-Zusatzstoffe können wesentlich zu einer Reduzierung der Auslaugungserscheinungen beitragen. Ihr Einsatz ist daher zu empfehlen. Auf die Prüfung des Auslaugverhaltens sollte trotz fehlender Grenzwerte nicht verzichtet werden. Durch die Festlegung von Mindestanforderungen an das Prüfverfahren lassen sich aussagekräftige und reproduzierbare Ergebnisse erzielen.

Reaktionsharzgebundene Dünnbeläge (RHD-Beläge) gemäß dem Merkblatt für reaktionsharzgebundene Dünnbeläge auf Stahl (Februar 1984) werden als Beläge bis zu einer Dicke von 15 mm auf stählernen Fahrbahnplatten und Dienststeg-, Geh- und Radwegflächen angewendet. Auf Grund der als Bindemittel verwendeten Reaktionsharze sind die meisten dieser Belagsysteme während der Aushärtung empfindlich gegen niedrige Temperaturen und eine hohe Luftfeuchte. Da sich aber auf der Baustelle diese ungünstigen Witterungsbedingungen nicht immer mit Sicherheit ausschließen lassen, sollen zukünftig nur solche Belagsysteme zugelassen werden, die ein Mindestmaß an Unempfindlichkeit gegenüber diesen Witterungsbedingungen zeigen. Basierend auf den Ergebnissen der duchgeführten Untersuchungen wurde ein Prüfungskonzept zur "Prüfung der Empfindlichkeit der verschiedenen Belagsysteme unter ungünstigen Einbaubedingungen" formuliert. Die Mindesteinbautemperatur der verschiedenen Materialien wurde ermittelt. Die Empfindlichkeit der Reaktionsharze gegenüber feuchten Zuschlägen wurde nachgewiesen und daraus Anforderungen an die Mineralstoffe und deren Lagerung auf der Baustelle abgeleitet. Es wurden die baustellenbedingten Nachteile eines zweilagigen Belagsaufbaus untersucht und aufgezeigt. Die durch die Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse sind durch die Bearbeitergruppe "RHD-Beläge" im Arbeitskreis 7.10.2 "Beläge auf Strahlbrücken" der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) bei der zur Zeit laufenden Überarbeitung des Merkblattes zu Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Herstellung von reaktionsharzgebungenen Dünnbelägen auf Stahl (ZTV-RHD-ST) eingearbeitet worden. Das vorgeschlagene Prüfungskonzept für die "Prüfung der Empfindlichkeit der verschiedenen Belagsysteme unter ungünstigen Einbaubedingungen" wurde in die Technischen Prüfvorschriften für die Prüfung der reaktionsharzgebundenen Dünnbeläge auf Stahl (TP-RHD-ST) aufgenommen.

Das vorliegende Forschungsvorhaben behandelt den Vergleich von zerstörungsfreien Prüfverfahren, die sich zur Untersuchung von Betonbrücken eignen. Um die in den letzten Jahren erfolgten Neu- und Weiterentwicklungen auf diesem Gebiet hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten und Leistungsgrenzen zu vergleichen und zu bewerten, wurden diese Verfahren in einer Ringversuchsreihe getestet. Dazu wurden zwei Probekörper mit gezielt eingebrachten Fehlstellen hergestellt. Im Mittelpunkt der Untersuchung stand die Analyse von Spannkanälen, wobei sich die Betonrezeptur und die Lage der schlaffen Bewehrung sowie der Spannkanäle an realen Praxisbedingungen orientierten. Zusätzlich wurden Verdichtungsmängel untersucht. Zum Einsatz kamen die Verfahrensgruppen Radar, Ultraschall-Echo und Impact-Echo in jeweils mehreren aktuell entwickelten Verfahrensmodifikationen einschließlich ein- und dreidimensionaler Rekonstruktionsrechnungen. Die Experimente wurden begleitet von Simulationsrechnungen zur Ausbreitung akustischer Wellen und Mikrowellen. Im Ergebnis konnten das Radar- und die Ultraschallverfahren bei nicht zu enger schlaffer Bewehrung die Hüllrohre sicher orten. Die bildgebenden Ultraschallverfahren konnten einige der Verpress- und Verdichtungsmängel im Blindversuch angeben. Das Impact-Echo-Verfahren konnte dagegen seine aus der Literatur bekannte Leistungsfähigkeit zur Analyse der Spannkanäle nicht bestätigen. Mit den Simulationsrechnungen wurden wichtige Ergebnisse zur Unterstützung der Versuchsplanung und der Auswertung gewonnen und der Einfluss der Luftporen des Betons auf die Ultraschallausbreitung quantitativ nachgewiesen. Der derzeitige Entwicklungsstand der Verfahren lässt es noch nicht zu, an Probekörpern mit engmaschiger schlaffer Bewehrung Aussagen über die Lage oder den Zustand des Spannkanals zu treffen.

An 13 Trogbauwerken im Grundwasser wurden Fahrbahnbeläge und der darunter liegende Beton der Sohlen untersucht, um festzustellen, welche bauphysikalischen Besonderheiten in bezug auf die Fahrbahnbeläge gegenüber Brückenbauwerken bestehen. Es sollten Grundlagen dafür geschaffen werden, die in den "Zusätzlichen Technischen Vorschriften und Richtlinien für die Herstellung von Brückenbelägen auf Beton, Ausgabe 1987 (ZTV-Bel-B)" angesprochenen Sondermaßnahmen für Beläge auf Trog- und Tunnelsohlen zu konkretisieren. Neun Bauwerke hatten eine Außenabdichtung ("schwarze Wannen"), bei den anderen vier wurde die Abdichtung gegen das Grundwasser durch Ausführung der Sohlen und Wände aus wasserundurchlässigem Beton ("weiße Wannen") erreicht. Die Fahrbahnbeläge hatten folgende Aufbauten: Beläge nach der ZTV-BEL-B mit flächiger Verklebung zum Beton (4 Bauwerke), andere Beläge mit flächiger Verklebung (2), Beläge mit Abdichtung auf Trennschicht (3), Belagsaufbauten mit vollständigem oder teilweisem Straßenaufbau mit Dichtungsschicht (3) und ohne Dichtungsschicht (1) auf der Trogsohle. Das Alter der Bauwerke lag zwischen zwei und 29 Jahren. Aus den Fahrbahnbelägen (alle in Asphaltbauweise) wurden Ausbaustücke und teilweise auch Bohrkerne entnommen; der Asphalt und der Sohlenbeton wurden visuell bewertet. Aus dem Sohlenbeton wurden Proben zur Bestimmung der Chlorid- und Feuchtegehalte entnommen. Weitere Untersuchungen waren die Ermittlung der Abreißfestigkeit von Flüssigkunststoff-Dichtungsschichten von der Unterlage und Potentialmessungen auf einer Trogsohle und an einer Trogwand. Unter anderem konnten Ergebnisse zur (hohen) Betonfeuchte generell und zur Chloridaufnahme des oberflächennahen Sohlenbetons bei fehlender Fahrbahnabdichtung gefunden werden. Die grundsätzliche Möglichkeit, verklebte Belgsbauarten nach den ZTV-BEL-B auch auf den Trogsohlen mit ihren hohen Feuchtegehalten einzusetzen, konnte an einem ausgeführten Beispiel mit einem Alter von fünf Jahren belegt werden. Weiterhin wurden Erfahrungswerte darüber gewonnen, wann Fugen im Belag über Blockfugen in der Trogsohle ausgebildet werden müssen.

Da für den Einsatz auf Brücken offenporige Deckschichten nicht geeignet sind, wurden in drei Abschnitten Untersuchungen zum lärmmindernden Verhalten dichter Deckschichten mit unterschiedlicher Oberflächentextur durchgeführt. Zur Vereinfachung der Untersuchungen wurden die Erprobungsstrecken nicht auf Brücken angelegt, sondern in zwei Abschnitten im Rahmen von Erneuerungsmaßnahmen im Zuge von Straßen und in einem Abschnitt durch Untersuchung verschiedener Varianten in bereits länger liegenden Strecken. Als Mischgut wurde Splittmastixasphalt 0/5 und Asphaltbeton 0/5 nach ZTVbit-StB in Dicken von 3 bis 4 cm verwendet mit unterschiedlichen Abstreuungen der Körnungen 1/3 mm bis 2/5 mm, in einem Fall wurde ein Dünnschichtbelag aus SMA 0/8 und AB 0/5 mit unterschiedlicher Abstreuung untersucht. Weiterhin wurden auf einer Deckschicht aus AB 0/11 drei unterschiedliche Oberflächenbehandlungen in die Untersuchungen einbezogen, PmB-Emulsion beziehungsweise Epoxidharz mit Abstreuungen. Die relative Abminderung der Lärmpegel gegenüber Referenzstrecken erreichte Werte bis etwa 3 dB(A), die Einbindung der Abstreusplitte in die Oberfläche des SMA 0/5- beziehungsweise AB 0/5-Mischgutes war aber mangelhaft und nicht von Dauer. Dabei verhielt sich die Chromerzschlacke feiner Körnung besser als andere Materialien. Die Kornfraktion 2/5 mm war bereits als zu grob einzustufen. Bei den Oberflächenbehandlungen ergaben sich deutlich bessere Einbindungen der Abstreumaterialien, aber bei der Behandlung mit Epoxidharz zeigte die AB 0/11-Deckschicht deutliche Risse. Das bisher durchgeführte Programm kann noch kein befriedigendes Ergebnis für den Einsatz dichter Beläge mit einer dauerhaft wirksamen Lärmminderung aufzeigen. Es werden aber auf der Grundlage der Einzelergebnisse Hinweise für weitere Untersuchungen zur Optimierung verschiedener Varianten gegeben, die bereits in ein entsprechendes neues Programm eingeflossen sind.