Schlüsselwörter
(Deutsch)
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Fahrbahnübergang, Fahrbahnübergänge aus Polymerbitumen, Fugenabdichtung, Langzeitverhalten
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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Joint, Asphaltic plug joint, Joint sealing, Longterm performance
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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In der Schweiz wird der Einsatz von Fahrbahnübergängen aus Polymerbitumen (FÜ) in der ASTRA Richtlinie für Fahrbahnübergänge aus Polymerbitumen (Ausgabe 1998) [1] geregelt. Diese ASTRA-Richtlinie ist bis Dezember 2003 gültig. Das bedeutet, dass eine Revisionsarbeit dieser Richtlinie im 2003 gestartet wird. Als Grundlage zur Erarbeitung der Revision dienen die Ergebnisse unserer Forschungsarbeit FA90/92 "FÜ; Objektbeobachtung und Datenerfassung"[2] und FA AGB2001/083 "Eigenschaften von normalbreiten und überbreiten FÜ nach starker Verkehrsbelastung (Viadotto delle Cantine)" [3] sowie die Erfahrungen und das Knowhow der EMPA mit den FÜ. Als sehr nützliche Ergänzung dazu sind natürlich auch die Daten von alten FÜ-Objekten, namentlich der ZEBRA-Objekte, die nicht in beiden oben erwähnten Projekten integriert wurden, für diese Revision von grosser Bedeutung. Aufgrund dieser Wichtigkeit wurden im Rahmen des ZEBRA-Projektes bereits FÜ-Ausschnitte (mit Belägen) aus zwei Objekten (Obkirchen-Viadukt, A2 in Hergiswil NWund Überführung Schulstrasse, A11 in Opfikon ZH) entnommen und in der EMPA gelagert.
Die Untersuchungen der bereits entnommenen und zu entnehmenden FÜ-Ausschnitte und die daraus gewonnenen, wichtigen Erkenntnisse bilden das Zeil dieses Forschungsvorhabens.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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In Switzerland the employment of asphaltic plug joints (APJ) is regulated in the ASTRA gu9ideline (edition 1998) [1].
This ASTRA guideline for APJx is valid until December 2003. That means that a revision work of this guideline will be started in the 2003.
The results of our research work serve as basis for the revision: Research work FA90/92 "object observation and data acquisition" [2] and AGB2001/083 "characteristics of normalbroad and over-broad APJs after strong traffic load in Tessin (Viadotto delle Cantine)" [3] as well as the experiences and the know-how of the EMPA with APJ. In addition the data of old APJ objects, in particular the ZEBRA objects, which were not integrated in both projects mentioned above, are naturally als o for this revision very important.
Due to its importance in the context of the ZEBRA project APJ samples (with asphalt) were already taken out of two objects (Obkirchen viaduct, A2 in Hergiswil NW and from the bridge Schulstrasse A11 in Opfikon ZH) and stored at the EMPA.
The investigations of the APJ samples, that were already taken out and will be taken, and the important results from these investigations form the goal of this research project.
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Methoden
(Deutsch)
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An den Prüfausschnitten werden folgende Prüfungen durchgeführt:
1 Eindringtiefe (ASTRA Kap. 2.2.6): Eindringverhalten nach starker Verkehrsbeanspruchung
2 Adhäsionsversuch bei -20°C (ASTRA Kap. 3.2): Haftverhalten zw. Muldenfüllung und Belag
3 Spaltzugfestigkeit bei -20°C (ASTRA Kap. 2.2.5): Festigkeit der Muldenfüllung
4 Splitt/Tränkmasse-Verhältnis (ASTRA Kap. 2.2.5): Zusammensetzung der Muldenfüllung
5 Korngrössenverteilung und visuelle Beurteilung (ASTRA Kap. 2.1.2.3 und 2.1.2.1): Beurteilen des Zustandes der Gesteine nach starker Verkehrsbeanspruchung
6 Gelpermeationschromatografie (ASTRA Kap. 2.1.1.11): Beurteilen des Zustandes der Polymere in der Tränkmasse bez. Alterung
7 Elastische Rückstellung bei 0°C (ERD) (ASTRA Kap. 2.1.1.4): Bestimmen der elastischen Eigenschaften nach starker Beanspruchung
8 KAST (ASTRA Kap. 2.1.1.9): Bestimmen der dyn. Kennwerte nach starker Beanspruchung
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Stand der eigenen Forschung
(Deutsch)
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An der EMPA bestehen umfangreiche Erfahrungen und Kompetenzen mit den FÜ, welche national und international sehr geschätzt sind.
Zurzeit befasst sich die EMPA intensiv mit zwei Forschungsarbeiten im Rahmen der Strassenbauforschung sowie im Auftrag des Bundesamtes für Strassen: [2] und [3] siehe Literatur. Dazu werden interne Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sowie Privataufträge zur Abklärung von spezifischen, technischen Detailfragen und zur Entwicklung neuer Fahrbahnübergangssysteme sowie zur Beurteilung von Schäden durchgeführt. Zur Zeit läuft auch in Zusammenarbeit der Schweizer Privatunternehmung eine Forschungsarbeit zur Entwicklung und Verbesserung von Fahrbahnübergängen aus Polymerbitumen neuer Generation für grössere Jahresbewegungsaufnahme (bis 100mm).
Ein Teil der EMPA-Publikationen bezüglich Fahrbahnübergänge aus Polymerbitumen sind in der Literaturübersicht aufgelistet.
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Projektziele
(Deutsch)
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Folgende Ziele werden in diesem Projekt bestrebt:
1. Ermittlung des Langzeitverhaltens der FÜ nach langzeitiger und starker Beanspruchung durch Verkehr und Witterung, wie
- Festigkeit der Zuschlagstoffe in der Muldenfüllung
- Haftverhalten zwischen der Muldenfüllung und dem angrenzenden Belag
- Festigkeit der Muldenfüllung
- Eigenschaftsänderung der Tränkmasse
2. Vorschläge zur Verbesserung der jetzigen Anforderungen in der ASTRA Richtlinie (Ausgabe 1998) bei deren nächster Revision.
Die Untersuchungsergebnisse und die daraus entstehenden Folgerungen werden im Bericht der Forschungsarbeit [3] integriert.
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Projektziele
(Englisch)
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The following goals are endeavored in this project:
1. Determination of the behaviour of the asphaltic plug joints after long-term and strong demand by traffic and weather, as:
- Firmness of the aggregates in the joints
- Adhesion behaviour between the joint and the adjacent pavement
- Firmness of the joint material
- Change of characteristic of the binder (polymer Bitumen)
2. Suggestions on the improvement of the current requirements in the ASTRA guideline (edition 1998) by their next Revision.
The test results and their conclusions are integrated in the report of the research word [3].
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Abstract
(Deutsch)
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.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Die Resultate der Auswertung bilden eine wichtige Grundlage zur Beurteilung der Lebensdauer der Abdichtungssysteme sowie zur Bearbeitung der ASTRA Richtlinie für Fahrbahnübergänge aus Polymerbitumen bei der nächsten Revision.
Das Projekt ergänzt die Erkenntnisse aus den Forschungsprojekten [2] und [3] und soll dazu zur sicheren Nutzung der Fugenabdichtungsmaterialien bzw. -systeme beitragen.
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Berichtsnummer
(Deutsch)
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627
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Literatur
(Deutsch)
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Als Grundlage für die Durchführung dieser Forschungsarbeit sei auf die folgenden Literaturangaben hingewiesen:
[1] ASTRA Richtlinie Bereich Kunstbauten: Fahrbahnübergänge aus Polymerbitumen. Bundesamt für Strassen (1998)
[2] Sivotha Hean; Manfred N. Partl: Fahrbahnübergänge aus Polymerbitumen; Objektverfolgung und Datenerfassung. Forschung im Auftrag vom Bundesamt für Strassen (Bericht voraussichtlich Herbst 2002)
[3] Sivotha Hean; Manfred N. Partl: Eigenschaften von normalbreiten und überbreiten FÜ nach starker Verkehrsbelastung (Viadotto delle Cantine). Forschung im Auftrag vom Bundesamt für Strassen (AGB2001/083)
[4] Hean, S., Partl M.N.: Polymerbitumen-Fugendichtungsmassen; Prüfmethoden aufgrund von Laboruntersuchungen. Eidg. Verkehrs- und Energiewirtschaftsdept. Bericht Nr. 370 (1996)
[5] Hean, S: Ausführung und Langzeitbeobachtung - Die Richtlinie auf dem Felde. ASTRA/EMPA/VESTRA
Tagung über Fahrbahnübergänge aus Polymerbitumen, Dübendorf, 24. Feb. (2000), ISBN 3-905594-13-7
[6] Manfred N. Partl: Prüfen und Überwachung - Die Richtlinie unter Laborbedingungen.
ASTRA/EMPA/VERAS Tagung über Fahrbahnübergänge aus Polymerbitumen, Dübendorf, 24. Feb. (2000), IS
[7] Fahrbahnübergänge aus Polymerbitumen. ASTRA/EMPA/VERAS Tagungsband, Dübendorf, 24. Febr (2000)
[8] Sivotha Hean; Manfred N. Partl: Verhalten von Silent-Joint; Laboruntersuchungen und Objektzustände.
Referat bei Silent-Joint Tagung in Dübendorf und Bern (Juni 2002)
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