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Messung der tatsächlichen äußeren Einflüsse und der daraus resultierenden Beanspruchungen im Inneren der Bauteile von Betonbrücken
15.161
IDN 704282
Forschungsstelle Universität Karlsruhe (TH), Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (Prof. Dr.-Ing. H.K. Hilsdorf)
Bearbeiter Kottas, R.
Hilsdorf, H.K.
Auftraggeber Bundesministerium für Verkehr, Bonn
Stand Abschluss: September 1995

Ziel der Untersuchungen war es, die Beanspruchung von Stahlbeton- und Spannbetonbrücken im Bereich der Brückenkappen durch Frost und Tausalze sowie durch andere Witterungseinflüsse zu erfassen. Die Untersuchungen sollten zur Optimierung von Laborprüfmethoden über den Frost-Tausalzwiderstand von Beton sowie zur Deutung der in solchen Versuchen erzielten Ergebnisse beitragen. An zwei Autobahnbrücken wurden an den Mittelkappen über mehrere Jahre die Verteilung von Temperatur, Feuchte und Chloriden verfolgt. Ferner wurden für beide Standorte die wichtigsten Klimadaten sowie Anzahl und Intensität der Tausalzbeaufschlagung erfasst. Die Beobachtungen erstreckten sich über den Zeitraum Januar 1988 bis April 1992. Beide Brücken waren deutlich unterschiedlichen Klimabedingungen ausgesetzt. So wurden an der Eschachtalbrücke extremere Temperaturen, schnellere Temperaturänderungen, eine größere Anzahl von Frost-Tauwechseln sowie eine höhere Globalstrahlung als an der Neckarbrücke beobachtet. An der Eschachtalbrücke wurden in einen Winter bis zu 76mal Tausalz gestreut, an der Neckarbrücke nur 39mal. An den Oberseiten der Brückenkappen wurden Extremwerte der Betontemperatur zwischen -12 °C und +46 °C gemessen. Mit zunehmender Entfernung von der Oberseite der Brückenkappen nahmen die Minimaltemperaturen zu und die Maximaltemperaturen sowie die Amplituden der Temperaturschwankungen ab. An der Neckarbrücke wurden für die Betonoberseite i.M. 28 Frost-Tauzyklen pro Winter beobachtet, an der Eschachtalbrücke 47 Zyklen. Mit zunehmender Entfernung von der Oberseite der Kappen nahm die Anzahl der Frost- Tauzyklen deutlich ab. Der Feuchtegehalt des Betons war bis in eine Tiefe von 50 mm mit der Zeit veränderlich und schwankte zwischen ca. 2 M% und 6 M%. Schon im dritten Winter wurden an der Eschachtalbrücke Chlorideindringtiefen über 50 mm festgestellt. Die Beanspruchung, denen Beton in den üblichen Laborprüfverfahren zur Bestimmung des Frost-Tausalzwiderstandes ausgesetzt ist, unterscheidet sich von seiner tatsächlichen Beanspruchung in Brückenbauwerken erheblich, insbesondere hinsichtlich der mittleren Temperatur, der Temperaturamplitude, der Frequenz der Temperaturzyklen, der Geschwindigkeit der Temperaturänderungen und der Temperaturgradienten. Um die Übertragung der Ergebnisse von Laborprüfungen auf das zu erwartende Verhalten von Beton im Bauwerk zu erleichtern,sollte der Einfluß der o.g. Parameter auf den Frost-Tausalzwiderstand von Beton untersucht werden.

Veröffentlichung