Ein Beitrag zur Kerbtiefe bei Querscheinfugen in Betonfahrbahnen/Sawcut depth of transverse contraction joints in concrete roads

Abstract

Die Kerbtiefe bei Querscheinfugen in unbewehrten Betonfahrbahnen beeinflusst die Rissinduktion im jungen Beton und die Spannungszustände im Querscheinfugenbereich bei Temperaturbelastung im Betriebszustand. Die instationären Temperaturverhältnisse in jungen Betonfahrbahnen werden maßgeblich durch die Witterungsverhältnisse beeinflusst. Mit den Ergebnissen von Temperaturmessungen in Betonfahrbahnen während der Zement- hydratation, den aus Laborversuchen resultierenden Entwicklungsfunktionen für den Elastizitätsmodul, die Grundkriechzahl und die zentrische Zugfestigkeit eines jungen Straßenbetons wurden in numerischen Modellrechnungen die instationären Nullspannungstemperaturverhältnisse und mittels semiprobabilistischer Betrachtung das Reißverhalten bei Variation der Kerbtiefe untersucht. Eine Reduktion der Kerbtiefe von 25 % bis 30 % (Regellösung nach aktuellem Regelwerk) auf 10 % der Deckendicke beeinflusst die Erstrissbildung unter der Voraussetzung geringer Streuungen der Stoffparameter und großer Maßhaltigkeit beim Einbau der Betonfahrbahn nicht negativ. Im Betriebszustand weist eine Querscheinfugengeometrie mit auf 10 % der Deckendicke reduzierter Kerbtiefe unter großer Temperaturbelastung eines heißen Sommertages nach den durchgeführten numerischen Modellrechnungen mit Auswertung unter Verwendung eines dreidimensionalen Versagensmodells und semiprobabilistischer Betrachtung eine um bis zu 50-fach verminderte Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Hitzeschadens auf.