Planung von Ertüchtigungs- und Adaptierungsmaßnahmen sowie Bauausführung eines UHPFRC-Aufbeton-Pilotprojekts im hochrangigem Straßennetz von Österreich
Verbesserung von Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit
Pilch, Erwin / Hadl, Philipp
Ultrahochleistungsbetone (UHPC) haben großes Potenzial für die Instandsetzung und Verstärkung von bestehenden Bauwerken. Die Grundidee beim Einsatz von UHPC bei der Instandsetzung und Ertüchtigung von Bestandsbrücken besteht darin, mit einer dünnen UHPC Schicht die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit von herkömmlichen Stahlbetonbauteilen zu verbessern. Gewöhnliche Schwachstellen im Zusammenhang mit der Abdichtung und dem bituminösen Belag, wie undichte Stellen oder Spurrillenbildung, können so in Zukunft auf ein Minimum reduziert werden. Für das Pilotprojekt wurden über 40 m³ UHPC im Transportbetonwerk hergestellt und als Ortbeton auf der Baustelle eingebaut. Mit der Durchführung dieses Pilotprojekts konnte die Praxistauglichkeit der Laborentwicklungen erprobt werden. Der vorliegende Bericht beschreibt die Erstanwendung von UHPFRC bei der Instandsetzung und Ertüchtigung einer Straßenbrücke im hochrangigen Straßennetz von Österreich. Dabei kam UHPC mit Mikrostahlfasern zur Anwendung. Dieses Pilotprojekt verdeutlicht das Potenzial des Werkstoffs UHPFRC und zeigt dessen Praxistauglichkeit. Mit diesem Projekt konnte der Übergang von Laborbedingungen in die Praxis geschafft werden. Entgegen den Erwartungen stellte die Herstellung der Oberbauneigung von 4.25 % kein Problem dar. Durch die verwendeten Stahlfasern und den hohen Gehalt an Basaltkörnung 2/4 mm sperrte sich der Beton ausreichend. Dieser Effekt wurde durch die eingelegte konventionelle Bewehrung im Aufbeton verstärkt. Für künftige Projekte kann die Höhe und Dicke der Bauteile bzw. deren Betonierfolge noch optimiert werden. Besonders die Herstellung des UHPFRC im Transportbetonwerk mit nicht optimalem Mischwerkzeug stellte eine große Herausforderung für die Betontechnologie dar. Umfangreiche Laborversuche und Vorversuche im Betonwerk waren notwendig um dieses Pilotprojekt umzusetzen. Der erfolgreiche Einsatz von UHPFRC unter Baustellenbedingungen zeigt, dass die UHPFRC-Technologie reif für den Einsatz als Baustellenbeton und unter Verwendung einer herkömmlichen Ausrüstung einer Bauunternehmung möglich ist. Die hier gewonnen Erkenntnisse und Erfahrungen in Bezug auf Betontechnologie und Bauausführung können auf künftige Projekte übertragen werden. .
Planning strengthening and adaptation measures as well as the construction of a UHPFRC concrete topping pilot project in Austria’s major road network.
Ultra high performance concretes (UHPCs) have great potential for repairing and strengthening existing structures. The basic idea behind the use of UHPC for repairing and strengthening bridges is to improve the load bearing capacity and durability of conventional reinforced concrete structural elements with a thin layer of UHPC. In this way it will be possible in future to minimize the usual weak points associated with sealing and the bituminous layer, such as leaking points and rutting. Over 40 mUHPC were produced in the ready-mixed concrete plant for the pilot project and placed on site as cast-in-situ concrete. This pilot project made it possible to test the practical feasibility of the laboratory developments. This article describes the first application of UHPFRC for repairing and strengthening a road bridge in Austria’s major road network. UHPC containing micro steel fibres was used. This pilot project illustrates the potential of the UHPFRC material and demonstrates its practical feasibility as well as achieving the transition from the laboratory to practical conditions. Contrary to expectations, the production of the surface course gradient of 4.25 % did not present any problems. The steel fibres used and the high content of 2/4 mm basalt grains meant that the concrete flow was sufficiently inhibited. This effect was assisted by the presence of conventional reinforcement in the concrete topping. The height and thickness of the structural elements and their concreting sequence can be optimized still further for future projects. In particular, the production of UHPFRC in the ready-mixed concrete plant using a mixing element that was not ideal was a great challenge for the concrete technology. Extensive laboratory trials and preliminary trials in the concrete plant were needed in order to implement this pilot project. The successful use of UHPFRC under construction site conditions shows that the technology is now ready for use on construction sites using conventional building equipment. The findings and experience gained here in relation to the concrete technology and construction work can be applied to future projects.
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beton 9/2014 ab Seite 338
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