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Untersuchungen zur Biegezugfestigkeit von hochfestem Straßenbeton
8.141
IDN 706430
Forschungsstelle Technische Universität München, Institut für Baukonstruktion und Baustoffe (Prof. Dr.-Ing. R. Springenschmid)
Bearbeiter Beckhaus, K.
Auftraggeber Bundesministerium für Verkehr, Bonn
Stand Abschluss: Oktober 2002

Für die Instandsetzung einer bestehenden Betonfahrbahn, bei der nur der rechte Fahrstreifen geschädigt ist, muss zwischen einer Erneuerung der gesamten Fahrbahn oder der nur streifenweisen Erneuerung des schadhaften Fahrstreifens entschieden werden. Um bei einem Ersatz nur des geschädigten Fahrstreifens bei gleicher Einbaudicke und Plattengröße einen höheren Widerstand gegen Biegebeanspruchung zu erreichen, muss der eingesetzte Beton eine höhere Biegezugfestigkeit als bisher üblicher Straßenbeton aufweisen. Gleichzeitig aber soll der hierzu erforderliche hochfeste Beton eine geringe Reißneigung aufweisen. In der Forschungsarbeit wurden die Biegezugfestigkeit, das Aufschüsseln und Schwinden infolge Austrocknens und die Reißneigung von hochfestem Straßenbeton untersucht. Biegezugfestigkeiten von 8 - 10 N/ mm2 (bei Drittelpunktbelastung) können selbst ohne Silikastaub oder auch mit Flugasche erreicht werden, auch wenn die Druckfestigkeiten nur 70 - 80 N/ mm2 betragen. Auf die Erhöhung der Biegezugfestigkeit hat die Verringerung des Wasser-Bindemittel-Wertes (w/b-Wert) einen maßgeblichen Einfluß. Bei Austrocknen der Biegezugseite wurden mit niedrigeren w/b-Werten höhere (im Mittel rund 40 %) Festigkeitsverluste ermittelt. Unter praxisnahen Witterungsbedingungen einer Sommerbaustelle waren die Biegezugfestigkeiten im Alter von 28 Tagen im Mittel 10 % geringer als bei Lagerung unter Wasser. Das Aufschüsseln bei einseitigem, stetigen Austrocknen war bei normalfestem Beton mit einem w/b-Wert von 0,45 doppelt so hoch wie bei hochfestem Beton mit w/b = 0,30. Die Eigenspannung (aus nichtlinearem Anteil der Gesamtverformung) durch einseitiges Austrocknen war beim hochfesten Beton geringer als beim normalfesten. Durch das höhere chemische Schwinden von Beton mit niedrigeren w/b- Werten ist bereits im jungen Alter mit größeren Verkürzungen beziehungsweise Normalspannungen zu rechnen. Mit niedrigeren w/b-Werten müssen daher die Fugen früher geschnitten werden als bei normalfestem Beton, um eine unkontrollierte Rissbildung zu vermeiden. Daher sollte bis zum Vorliegen weiterer Erfahrungen davon Abstand genommen werden, eine Biegezugfestigkeit von deutlich über 8 Newton pro mm2 anzustreben. Auch wegen der zu erwartenden erhöhten Klebrigkeit sollte der w/b-Wert daher mindestens 0,30 betragen und der Silikastaubgehalt bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt nicht mehr als 4 %.

Veröffentlichung Informationen Forschung im Straßen- und Verkehrswesen: Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Lieferung Nr. 74, 2003