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Detailergebnis zu DOK-Nr. 64763

Untersuchungen zur Frostkörperbildung und Frosthebung beim Gefrierverfahren (Forschungsauftrag FGU 2005/003)

Autoren G. Anagnostou
E. Pimentel
A. Sres
Sachgebiete 7.2 Erdarbeiten, Felsarbeiten, Verdichtung
7.3 Frost

Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2010, 188 S., 118 B, 19 T, zahlr. Q (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 1342)

Nach der ausführlichen Auseinandersetzung mit der Problematik der Eislinsenbildung kann behauptet werden, dass dieses Phänomen weitgehend bekannt ist, und dass dessen wichtigste Einflussfaktoren bereits identifiziert worden sind. Allerdings gibt es aufgrund der Komplexität der involvierten Vorgänge sowie der Lokalisierung der Eisbildung noch nicht vollständig verstandene Aspekte. Die im Rahmen des Forschungsprojekts durchgeführten experimentellen Untersuchungen lieferten widersprüchliche Ergebnisse. Die kritische Überprüfung vorgeschlagener Modelle zur Eislinsenbildung ergab, dass die rigoroseren THM-Mikromodelle die relevanten Vorgänge grundsätzlich besser erfassen. Jedoch sind derzeit einige wesentliche Funktionalitäten und Zusammenhänge dieser Modelle unbekannt. Die TM-Makromodelle umgehen diese Problematik mit der Betrachtung eines verschmierten Kontinuums und sind daher einfacher auf 2-D zu erweitern und zu implementieren. Mit dem verbesserten TM-Modell können die eindimensionalen Experimente zwar gut nachgerechnet werden, sie erlauben es allerdings nicht eine quantitative Aussage zu machen zur Steuerung der Kühlaggregate, um die Bildung von Eislinsen zu unterbinden. Die beim Bau des Milchbucktunnels eingesetzte Vorgehensweise eines intermittierenden Betriebes während der Haltephase des Gefrierkörpers hat sich bei weiteren Projekten bewährt. Damit kann dieses Problem in Verbindung mit der entsprechenden Messtechnik zur Überwachung kritischer Bauwerke grundsätzlich vermieden werden. Grundsätzlich geht es bei dieser Vorgehensweise um das Erzwingen einer Bewegung der lsotherme 0 °C durch das Ausschalten des Kühlaggregats und des erneuten Einschaltens nach einer gewissen Zeit. Die Dauer der Zyklen können bei der Messung von Hebungen verlängert werden.