Carbonbeton, Bodenaufbauten, Straßenbau, Tunnelbau und Tragwerke

Die fünf im Peer-review-Verfahren begutachteten Artikel in dieser aktuellen Ausgabe des Bauingenieur im Überblick.

Das Cube-Gebäude in Dresden war nur mit einer Zulassungen im Einzelfall umsetzbar, Der Wissenstransfer (wie hier zu Carbonbeton) ist daher eine wichtige Grundlage dafür, dass Innovationen im Bauwesen in die Praxis gelangen, wie die Autoren des ersten Hauptaufsatzes in der Ausgabe 10|2022 des Bauingenieur argumentieren.

Foto: Iurii Vakaliuk, IMB, TU Dresden

Hier die Übersicht der wissenschaftlich begutachteten und freigegebenen Fachaufsätze („reviewed papers“) aus dem Bauingenieur 10|2022, jeweils mit einer Zusammenfassung und Stichworten sowie DOI-Link.

Übrigens finden Sie eine Liste mit zahlreichen nützlichen Abkürzungen aus der Baubranche (samt Erklärungen) zum Nachschlagen und Ausdrucken in unserer Online-Rubrik Wissen.

Carbonbeton

J. Otto, R. Wiel, J. Kortmann, T. Specht (TU Dresden)

Wissenstransfer als Grundlage für Innovationen im Bauwesen – Eine fallspezifische Betrachtung am Beispiel von Carbonbeton

Innovationen stellen eine treibende Kraft für Weiterentwicklungen und Effizienzsteigerung dar. Trotz einer Vielzahl von Innovationen und Patenten und einer umfangreichen Wissensbasis setzen sich im Bauwesen nur wenige Innovationen flächendeckend und marktfähig durch. Anhand des Beispiels Carbonbeton wird der Frage nachgegangen, inwiefern fehlender Wissenstransfer einer der Gründe für Innovationsträgheit im Bauwesen sein kann. In diesem Aufsatz erfolgt dazu die Auswertung einer Online-Studie aus dem Jahr 2020, geleitet vom Institut für Baubetriebswesen (TU Dresden), zur „Identifikation von Hindernissen zur Etablierung von Carbonbeton“. Untersucht werden der bisherige Wissenstransfer und -stand zum Thema Carbonbeton mit den Schwerpunkten generelle Wissensgenerierung, Planung, Herstellung und Ausführung sowie allgemeine Hindernisse bei der Etablierung. Schlussfolgerungen zur Schließung der Wissenslücken und Ansätze für einen optimierten Wissenstransfer schließen die Ausführungen ab.

Forschung und Entwicklung, Betonbau, Baumanagement

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-10-45

Belastungen in Bodenaufbauten

M. Kirchmair, M. Schlögl, S. Neuhauser (Universität Innsbruck; Mykon)

Verbleib und Verhalten von Bakterien in Bodenaufbauten nach Ad-hoc-Wasserschäden

Mikrobielle Belastungen in Bodenaufbauten entstehen durch erhöhte Feuchte der Materialien. Dabei sind zwei Szenarien zu unterscheiden: (i) Eintrag von großen Mengen an Mikroorganismen durch Schmutzwasser (Kanalrückstau, Fäkalwasser); (ii) Langsame Entwicklung von Mikroorganismen bei längerer Durchfeuchtung (latente Wasserschäden, verschleppte Dämmschichttrocknung). Hier wurde untersucht, wie sich mit Schmutzwasser eingetragene Bakterien in Bodenaufbauten entwickeln. Zementgebundene Styrolose (EPS, Expandiertes Polystyrol) und künstliche Mineralfaser (KMF) verhalten sich unterschiedlich. In gebundener EPS sterben Bakterien rasch ab, während sie in KMF überleben beziehungsweise sich vermehren können. In gebundener EPS sind Keimdichtebestimmungen daher zum Festlegen von Abbruchgrenzen kaum geeignet, in KMF dagegen schon. Wird eine Bakteriensuspension durch eine Säule bestehend aus 30 cm gebundenem EPS geleitet, kann der Großteil der Bakterien in der Auffangflüssigkeit nachgewiesen werden, nur wenige Keime verbleiben im Material. Bei KMF ist es genau umgekehrt. Bodenaufbauten aus zementgebundenem EPS können daher im Prinzip durch Auswaschen und Trocknen dekontaminiert werden, bei KMF ist dies nicht der Fall.

Versuche, Sanierung, Wasserschäden

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-10-54

Fahrbahndeckschicht

S. Faßbender, M. Oeser, R. Eggersmann, S. Reese, A. Koch, T. Gries, M. Pieroth, A. Klein, A. Elsing (RWTH Aachen; Röhm; Huesker)

Entwicklung einer neuartigen polymerbasierten Straßendeckschicht mit Fokus auf Lärmreduzierung und Dauerhaftigkeit

Gegenstand der Entwicklung ist eine texturierte und hochfeste Fahrbahndeckschicht, welche auf eine bestehende Straßenunterlage appliziert werden kann. Der Lärm, der durch die Interaktion von Reifen und Fahrbahn entsteht, kann durch die Schicht aus dem Hauptbestandteil Methylmethacrylat reduziert werden, da sie eine spezielle Form aufweist, die die Entstehung von Lärm im Interaktionsfeld zwischen Fahrbahn und Reifen minimiert. Durch ihre Zusammensetzung aus Methylmethacrylat und einem speziell abgestimmten Füllstoff weist sie eine hohe Festigkeit auf. Demzufolge wird bereits nur durch die reine Applikation der Texturschicht eine Lärmminderung im Vergleich zu üblichen Asphaltbelägen erzielt. Diese Lärmminderung ist vergleichbar mit der Lärmminderung von derzeit eingesetzten lärmreduzierenden Asphaltbelägen, deren Nachteil eine geringe Haltbarkeit ist. Somit kann durch einen schnellen Baufortschritt bedingt durch Fertigteilanwendung eine langfristige und dauerhafte Lärmreduzierung erreicht werden. Dies führt zur Minimierung der Dauer und Häufigkeit von Arbeitsstellen und fördert den stetigen Verkehrsfluss.

Forschung und Entwicklung, Straßenbau, Deckschicht, Lärmreduzierung

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-10-61

Maschineller Tunnelbau

M. Hausmann, D. Mähner, E. Perau (ELE Beratende Ingenieure; FH Münster; Universität Duisburg-Essen)

Berechnungen zur Beanspruchung der Tübbingröhre in Tunnellängsrichtung infolge der Ringspaltverpressung

Dieser Artikel befasst sich mit der Beanspruchung und der Verschiebung des Tunnelquerschnitts quer zur Längsrichtung während der Bauphase eines Tunnels im Schildvortrieb vor dem Hintergrund der Ringspaltverfüllung mit flüssigem Mörtel. Da vereinzelt an Tübbingen Beschädigungen bereits früh nach Erstellung eines Rings auftreten, besteht eine technische und wirtschaftliche Motivation für ein besseres Verständnis der Beanspruchung der Tunnelröhre in Tunnellängsrichtung während der Bauphase. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es, eine zusammenhängende Berechnungsmethode zur Betrachtung dieser Situation auf Basis analytischer Ansätze zu entwickeln und relevante Gesichtspunkte, die die Beanspruchung der Tunnelröhre bereits in der Bauphase beeinflussen, zu identifizieren und quantitativ zu beschreiben. Es werden weitestgehend analytische Ansätze verwendet, um eine möglichst durchgängige, verständliche und transparente Berechnungsmethodik zu gewährleisten.

Berechnung, Tunnelbau, Maschineller Tunnelbau, Ringspaltverpressung

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-10-69

Tragwerke

A. Stollwitzer, J. Fink (TU Wien)

Verfahren zur Reduktion der Ergebnisstreuung zur Ermittlung realistischer Lehr’scher Dämpfungsmaße von Eisenbahnbrücken – Teil 2: Methoden im Zeitbereich

Bei dynamischen Messungen an Eisenbahnbrücken zur Bestimmung des Lehr’schen Dämpfungsmaßes haben nicht nur die angewendeten Mess- und Auswertemethoden einen Einfluss auf die Ergebnisstreuung der versuchstechnisch ermittelten Dämpfungsmaße, sondern auch die versuchsauswertende Person. Diese Umstände verdeutlichen den Bedarf nach der Festlegung einer einheitlichen Vorgehensweise bei der Auswertung von dynamischen Versuchen, um einerseits die Ergebnisstreuung zu reduzieren und andererseits um den individuellen Handlungsspielraum der auswertenden Person einzuschränken, damit auch eine objektive Vergleichbarkeit unterschiedlicher Messungen am selben Objekt gegeben werden kann. In Teil 1 zum vorliegenden Beitrag wurden Methoden und Analysewerkzeuge für Messungen im Frequenzbereich vorgestellt. Der vorliegende Teil 2 behandelt Methoden im Zeitbereich, wobei das Ausschwingverhalten des Tragwerkes nach dynamischer Anregung die Grundlage bildet. Die praktische Anwendung der in diesem Beitrag vorgestellten Methoden und Analysewerkzeuge sowie die formulierte Handlungsweise zur Festlegung eines konkreten Lehr’schen Dämpfungsmaßes wird dabei anhand eines In-situ-Versuches exemplarisch dargelegt.

Baudynamik, Versuche, Dämpfung

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-10-79