Faserbeton als Problemlöser bei Tunnel-Instandsetzung

Heutzutage liegen die jährlichen Ausgaben für Sanierungen im Infrastrukturbereich oft deutlich über denen für Neubauten. Umso mehr wird darauf geachtet, dass die Instandsetzungsmassnahmen möglichst dauerhaft sind.

Ein typischen Beispiel für eine derartige werterhaltende Massnahme ist der Tunnel Zuben an der Grimselpassstrasse bei Innertkirchen. Dieser wurde in den sechziger Jahren gebaut und besteht aus einem bergmännischen Tunnel sowie 3 Galerieteilen. Im Rahmen der Sanierung wurde die die chloridbelastete, bestehende Betonschale teilweise abgebrochen, die ursprüngliche Bewehrung gereinigt bzw. wo nötig ersetzt, anschliessend eine Abdichtung verlegt und eine neue Innenschale in Spritzbeton erstellt. Gleichzeitig wurden die Bankette ersetzt. In den Aussenbereichen wurde die Betonoberfläche instandgesetzt und mit einem Oberflächenschutz versehen.

Der erwähnte Spritzbeton wiederum wurde mit Concrix, einer synthetischen Hochleistungsfasern bewehrt, um eine möglichst lange Lebensdauer sicherzustellen. Der Grund für synthetische Fasern liegt auf der Hand: Korrosion ist eines der Hauptprobleme, und mit Kunststofffasern ist dieses Problem definitiv vom Tisch. Neben der Tatsache, dass sie selber nicht rosten kann, verhindert sie auch das Eindringen von Wasser und dem damit verbunden Salz.

Trotzdem muss eine derartige Faser mehr können als nur nicht zu rosten, weshalb letztendlich die Wahl auch auf die Concrix fiel. Diese wurde in Zusammenarbeit mit der EMPA vor Jahren entwickelt und ganz speziell auf Dauerhaftigkeit hin entwickelt. Durch das hervorragende Einmischverhalten verteilt sich die Faser gleichmässig im Beton und sorgt so für eine dreidimensionale Bewehrung. Zusätzlich wurden die Fasern von der EMPA über mehrere Jahre einem Kriechtest unterzogen, den sie problemlos bestanden haben.

Und im Rahmen eines vom ASTRA in Auftrag gegebenen Dauerhaftigkeitstests über das Langzeitverhalten von Kunststofffaser-Spritzbeton wurde die Auswirkung von unterschiedlichen Medien wie Salzwasser und sogar verdünnter Schwefelsäure auf die Fasern analysiert. Auch hier hat sich gezeigt, dass die Leistung der Fasern auch unter härtesten Bedingungen nicht beeinträchtigt wird. Alles Gründe, weshalb letztendlich für die Concrix Faser entschieden wurde.

Im Rahmen eines weiteren, umfassenden Tests wurde die Concrix in einen selbstverdichtenden Beton eingemischt, der zur Sanierung einer Tunnelwand hinter eine Schalung gegossen wurde. Die derart aufgebrachte Sanierungsschicht war nur rund 6 cm dick, was für herkömmliche Makrofasern mit einer Dicke von 0.8 bis über 1 mm oft ein Problem darstellt, da der Beton dann nicht mehr optimal fliesst.

Durch die Feinheit der Concrix von nur 0.5 mm Durchmesser und der damit verbundenen Flexibilität verteilte sich der Beton jedoch perfekt und ohne Einschluss von Bläschen. Die zusätzliche Beimischung eines weiteren Fasertyps (High Grade) verhindert ausserdem Schwindrisse und damit das zukünftige Eindringen von Tausalz, was sich wiederum positiv auf die Lebensdauer des Betons und des Bauwerks auswirkt. Weitere Nebeneffekte der Fasern sind die verkürzte Bauzeit und damit weniger Verkehrsbehinderungen sowie zu guter Letzt eine Senkung der Kosten.

Eine gänzlich andere Anwendung, für welche das Thema 'aggressive Wässer' jedoch ein noch grösseres Problem darstellt, sind Kanalsanierungen. Nicht zuletzt, da das Einbringen und Verlegen von Stahlmatten in bestehenden Kanälen alles andere als einfach ist. Auch hier wurde bereits Concrix in Kombination mit der High Grade Faser erfolgreich verwendet. Für Details zum Thema Sanierung mit Faserbeton stehen die Spezialisten der FABRINO als auch der Brugg Contec zur Verfügung.

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