Die in den 80er-Jahren des vergangenen Jahrhunderts erbauten Brücken zeigen zunehmend Ermüdungserscheinungen und müssen repariert werden. Forschende und Techniker der Abteilung Structural Engineering an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in Dübendorf arbeiten an neuen Methoden, wie diese Brücken saniert werden können. Für ihre Experimente nutzen sie einen Brückenbelag aus ultrahochfestem faserbewehrtem Beton (UHPFRC), armiert mit Formgedächtnisstahl, heisst es in einer Mitteilung. Bei diesem Stahl handelt es sich um einen eisenbasierten Stahl aus einer Legierung, die unter anderem Mangan, Silizium und Chrom enthält. Mit diesem Stahl wird der Faserbeton verbunden. Nach einem Erhitzen zieht sich der Stahl zusammen und verschliesst aufgetretene Risse im Beton.
Die Forschenden um Angela Sequeira Lemos und Christoph Czaderski haben entsprechende Experimente in der Bauhalle der Empa durchgeführt. Fünf Betonplatten mit jeweils fünf Metern Länge simulieren Brückenelemente. Von diesen blieb eine unverstärkt, während die anderen mit herkömmlichen Armierungsstahl beziehungsweise mit Formgedächtnisstahl armiert wurden. Für den Test wurden den Platten Risse zugefügt, um die realen Verschleissbedingungen zu simulieren. Im Ergebnis zeigte sich die Kombination aus faserbewehrtem Beton und Formgedächtnisstahl als funktionsfähiger. Mit ihr konnten Risse verschlossen und durchhängende Brückenteile gehoben werden. „Wir konnten zeigen, dass unser System nicht nur funktioniert, sondern bestehende Brücken tatsächlich wiederbeleben kann“, wird Angela Sequeira Lemos in der Mitteilung zitiert.
Das Forschungsprojekt wurde von Innosuisse gefördert und von der OST – Ostschweizer Fachhochschule sowie von re-fer, einer Ausgliederung der Empa aus Seewen, und dem Verband der Schweizer Zementindustrie cemsuisse unterstützt. Ein Praxistest an einer echten Brücke könnte das Interesse der Industrie wecken. „Und mit zunehmender Nachfrage dürften auch die Materialkosten sinken – dann könnte diese Technologie die Brückensanierungen nachhaltig verändern“, zeigt sich Sequeira Lemos überzeugt.
