FGSV-Nr. FGSV B 31
Ort Karlsruhe
Datum 19.09.2013
Titel Modulares Schnellreparatursystem mittels Betonfertigteil
Autoren Dr.-Ing. Marko Wieland
Kategorien Betonstraßen
Einleitung

Für eine fachgerechte Ausführung des Ersatzes oder Teilersatzes von Betonplatten erfordern konventionelle Bauverfahren ein relativ großes Zeitfenster, da die Verkehrsfreigabe ein Erreichen der erforderlichen Materialfestigkeit voraussetzt. Bei akutem Handlungsbedarf erfolgt in einigen Fällen eine zeitnahe Instandhaltung/Instandsetzung mit Asphalt. Die Lebensdauer derartiger temporärer Methoden ist jedoch begrenzt, so dass weitere Maßnahmen der baulichen Erhaltung zu einem späteren Zeitpunkt erforderlich werden. Seit 2012 werden die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen eines modularen Schnellreparatursystems für partiell geschädigte Betonfahrbahndecken untersucht. Grundsätzlich stellt die Verwendung von Fertigteilen im nationalen als auch internationalen Straßenbau keine Neuheit dar. Für den Bereich der Baulichen Erhaltung in Deutschland kann eine derartige Anwendung jedoch als Innovation bezeichnet werden. Das Ziel dieser Arbeit besteht im Wesentlichen darin, zu untersuchen, inwiefern ein Reparatursystem mit Betonfertigteilen eine Alternative darstellt. Dies basiert auf der Grundidee den geschädigten Bereich grundhaft zu entfernen und durch ein Fertigteil aus gleichem Material zu ersetzen. Die dauerhafte Bettung und Einbindung des Fertigteils in das vorhandene Deckensystem stellen dabei eine wesentliche Herausforderung dar. In einem schrittweisen Vorgehen wurden zum einen theoretische Grundlagen erarbeitet sowie erste Modell- und Praxisversuche durchgeführt. Zum anderen wurden Betrachtungen zur Fertigteilgeometrie im Kontext mit der Herstellung der entsprechenden Aussparung in der Fahrbahndecke angestellt. Im Hinblick auf die am Fertigteil und am angrenzenden Deckenbeton auftretenden Spannungen, stellte sich die Verwendung kreisrunder Fertigteile als Vorzugsvariante heraus. Ferner zeigte sich, dass die Herstellung rechteckiger bzw. quadratischer Aussparungen mit einem hohen zeitlichen und technischen Aufwand verbunden ist. Folglich wurde ein Kernbohrgerät für die Herstellung kreisrunder Aussparungen mit einem Durchmesser von bis zu 2 m entwickelt und in ersten Praxisversuchen getestet. Zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit des Reparatursystems wurden die ersten Praxisanwendungen auf der BAB A 9 messtechnisch untersucht. Aktuell werden die instand gesetzten Stellen mit einem Tragfähigkeits- und Ebenheitsmonitoring begleitet. Die bisher gesammelten Erkenntnisse lassen vermuten, dass künftig mit dem modularen Schnellreparatursystem eine alternative Instandhaltungs- und Instandsetzungsmethode für partielle Schäden an Betonfahrbahnen zur Verfügung steht. Das entwickelte System ist in seinem gegenwärtigen Entwicklungsstand speziell für die Instandhaltung/Instandsetzung von geschädigten Fugenkreuzen z. B. Eckabbrüchen geeignet. Theoretisch ist dieses System aufgrund des variabel gestaltbaren Fertigteildurchmessers sowohl für kleine als auch größere Schäden geeignet. Künftig gilt es, die Dauerhaftigkeit der Methode im Fortlauf der Untersuchungen zu bewerten und nachzuweisen. Die Modellversuche und Anwendungen in der Praxis lassen eine Dauerhaftigkeit erwarten, die mit jener aus Instandsetzungen mittels Ortbeton (z. B. RC-Beton) vergleichbar ist. Um das System hinsichtlich seiner Praxistauglichkeit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit endgültig bewerten zu können, sind jedoch noch die abschließenden Ergebnisse aus den laufenden Untersuchungen abzuwarten. Ferner sollten die gewonnenen Ergebnisse an weiteren Praxisanwendungen validiert werden. Hierzu wurden Ende Juli zwei Versuchsstrecken unter Verwendung kreisrunder Betonfertigteile mit unterschiedlichem Durchmesser auf einer Bundesautobahn angelegt. Insgesamt kamen hierbei jeweils 15 Fertigteile mit einem Durchmesser von 1,6 m und 2,0 m zum Einsatz.

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