Detailergebnis zu DOK-Nr. 72409
Temperaturstabilität und Dauerhaftigkeit von geklebten CFK-Lamellen im Brückenbau (Orig. engl.: Temperature stability and durability of externally bonded CFRP strips in bridge construction - Forschungsprojekt AGB 2012/001)
| Autoren |
C. Czadersik J.M. Gallego J. Michels |
|---|---|
| Sachgebiete |
15.0 Allgemeines, Erhaltung |
Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2017, 160 S., zahlr. B, T, 89 Q, Anhang (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 684)
Klebebewehrung mit Kohlefaser verstärkten Kunststoff(CFK)-Lamellen ist eine anerkannte Verstärkungsmethode für schadhafte Stahlbeton-Strukturen. Eine Anwendung dieser Methode ist die Verstärkung der Oberseite von Kragarmen von Hohlkasten-Brücken in Querrichtung. Der übliche Straßenaufbau von Brücken im Kanton Zürich besteht aus drei Arbeitsschritten: Aufbringen einer a) Epoxid-Kleber-Dichtungsschicht direkt auf die Betonoberfläche, b) Polymerbitumen-Dichtungsbahn (PBD) und c) warmer Gussasphalt (ungefähr 240 °C im Fahrmischer). Das Aufbringen der PBD und des Gussasphalts bewirken eine kurzfristige Erhöhung der Temperatur in der Epoxid-Kleberschicht unter den CFK-Lamellen. Die Untersuchung ergab, dass diese Temperaturen während des Aufbringens der PBD vernachlässigbar sind. Die Temperaturen in der Epoxid-Kleberschicht während des Einbringens des Gussasphalts können jedoch für einige Minuten bis zu 80 °C steigen, um anschließend über mehrere Stunden wieder abzukühlen. Diese Temperaturbeanspruchung übersteigt die Glasübergangstemperatur der verwendeten Epoxid-Kleber deutlich und es ist mit einer Steifigkeitsreduktion zu rechnen. Im Rahmen der Studie wurde die Restfestigkeit von CFK-Epoxid-Kleber-Beton-Systemen nach einer Asphalt-Temperaturbeanspruchung, wie oben geschildert, ermittelt. Abzugsversuche und Großversuche an verstärkten Stahlbetonplatten wurden vor und nach einer solchen Temperaturbeanspruchung durchgeführt, um eine mögliche Schädigung und Reduktion der Traglast zu ermitteln. Die Untersuchung ergab keine Reduktion der Festigkeit der schlaff geklebten CFK-Epoxid-Kleber-Beton-Systeme beim warmen Gussasphalteinbau, vorgespannte CFK-Lamellen mit Gradientenverankerung können diese Temperaturbeanspruchung jedoch möglicherweise nicht überstehen.