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Die Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR-Spektroskopie) bildet in Kombination mit einer multivariaten Auswertung ein vielversprechendes Tool zur Charakterisierung von Bitumen und bitumenhaltigen Bindemitteln. Neben einer kurzen Beschreibung des Prinzips, der Messbedingungen sowie der statistischen Auswertung liegt der Fokus der Präsentation auf der Darstellung der Möglichkeiten der FTIR-Charakterisierung, mit der für Straßenbaubitumen neben verschiedenen übergeordneten Eigenschaften wie der Raffinerie, der Sorte, des Alterungszustands und der Alterungsempfindlichkeit auch verschiedene physikalische Kennwerte wie der komplexe Schermodul, der Phasenwinkel, der Erweichungspunkt Ring und Kugel sowie die Nadelpenetration abgeschätzt werden können. Darüber hinaus ist mithilfe dieser Methode die Identifizierung verschiedener Additive sowie von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) möglich. Neben der FTIR-Charakterisierung wird kurz auch die Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) zur Identifizierung von Wachsen in Bitumen angesprochen.

Description of investigated samples: In the laboratory, six prestressed concrete sleepers of type B70 were investigated. Sleeper 02 and 03 were factory-new and produced by the same manufacturer in the same charge in 2023. Sleepers 07 to 10 have been in service for several years in the German railway system in the region of Thuringia, Germany. During routine track renewal, the sleepers were dismantled and stacked on each other next to the track and last there for several years. For non-destructive testing, the sleepers were transported to BAM. All four sleepers show several severe cracks, especially around the sleeper heads. Description of data collection: The surface acceleration due to different impact-echo actuations was measured. Measurements were performed in a 5 cm grid along the centre line of the sleeper top surface. Three different types of actuators were used. The spatial distance along the centre line between the accelerometer and the actuator was always 5 cm. The raw data are analogue time signals in Volt recorded by the accelerometer. The cracks were catalogued in the same 5 cm spacing for the top and all lateral surfaces. The data were collected in an Excel-file. The visual inspection of all sleepers was performed by the same person to maintain comparability between different sleepers.

We report on using embedded fiber optic sensors to detect wire breaks and monitor traffic loads in solid bridges. These sensors provide real-time data on loads, structural behavior, and potential damage. We also develop methods to analyze large amounts of sensor data to support bridge monitoring and maintenance.

Das Forschungsprojekt baut auf einem bereits abgeschlossenen Vorhaben auf, dass die Bewertung der Innenhydrophobierung von Fahrbahndeckenbetonen als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie zum Gegenstand hat. So wurde dort der Nachweis erbracht, dass mit der Innenhydrophobierung bei einer geeigneten Wirkstoffauswahl der AKR-Schädigungsprozess signifikant vermindert werden kann. Daraus wurde abgeleitet, dass diese neuartige AKR Vermeidungsstrategie das Potenzial für die Nutzbarmachung von Gesteinskörnungen mit grenzwertiger und mittlerer Alkaliempfindlichkeit für Betonfahrbahndecken besitzt. Als nachteilig erwies sich jedoch hierbei die Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften und des Frost-Tausalz-Widerstandes, weshalb weitergehende Grundlagenuntersuchungen angeregt wurden. Im aufbauendenden Forschungsprojekt wurden basierend auf einer vertiefenden Literaturrecherche mannigfaltige Grundsatzuntersuchungen durchgeführt. Sie hatten zunächst die Analyse des Einflusses des sich im Vorgängerprojekt bewährten Hydrophobierungsmittels DICON-A1 und verschiedenartiger wurzelharzbasierter LP-Bildner ohne und mit Modifikation auf die Hydratationskinetik, die Gefügeausbildung und die Festigkeitsentwicklung zum Gegenstand. Realisiert wurde dies mit mannigfaltigen Zementleim- bzw. Zementstein- sowie Mörteluntersuchungen. Weiterhin wurde der Einfluss der Dosierung des Hydrophobierungsmittels auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften eines jeweils nach dem ARS 04/2013 entworfenen OB (D>8)/UB und OB (0/8) mit einer sehr alkaliempfindlichen Grauwacke grundhaft untersucht.

Die Basis des Forschungsprojekts bildet eine umfassende Literaturrecherche zum Stand der Technik bei der Oberflächentexturierung von Betonfahrbahndecken mittels Grinding und Grooving. Dabei werden zunächst die bisher national und international gesammelten Erfahrungen bei der baupraktischen Anwendung dieser Art der Oberflächentexturierung aufgezeigt. Aufbauend wird der Sachstand zum Einfluss betontechnologischer Parameter auf die Güte und Dauerhaftigkeit von Grinding- und Groovingtexturen dargestellt. Darüber hinaus wird ein Einblick in die Entstehungsmechanismen und die Analyse des Reifen-Fahrbahn-Geräusches gegeben. Zusätzlich ist die Analyse der Griffigkeit von Betonfahrbahndecken mit Grinding- und Groovingtextur Gegenstand der Literaturrecherche. Besonderes Augenmerk wird der Darstellung des Sachstands zur Analyse der Oberflächentopografie von Grinding- und Groovingtexturen geschenkt. Basierend auf der vorstehenden Sachstandsanalyse und der in der BAM verfügbaren innovativen Messtechnik wurde im nächsten Schritt je eine Messanordnung für die In-Situ-Erfassung der zeitlichen Veränderungen der 3D-Oberflächentopografie im Labor und in der Praxis entwickelt und erfolgreich erprobt. Die Abmessungen des Messfeldes beträgt dabei generell 20 cm x 30 cm (kurze Seite in Texturierungsrichtung). Als Messsystem gelangte ein portabler handgeführter 3D-Laserscanner zum Einsatz. Die Labormessanordnung besteht aus einer Messrahmenkonstruktion, die über den Laborprüfkörper gestülpt wird. Auf dieser sind „Target Points“ zur internen Referenzierung des Messsystem appliziert. Zusätzlich werden in die Mantelflächen der Prüfkörper vier Referenzstifte, bestehend aus einer Hutmutter und einem Gewindestift, eingebracht. Diese dienen der Sicherstellung der gleichen Ausrichtung der 3D-Aufnahmen für ihre Überlagerung (externe Referenzierung). Die Zugänglichkeit der Referenzstifte wird durch Aussparungen in den Seitenteilen der Messrahmenkonstruktion sichergestellt. Bei den Praxisstrecken fand ein adäquater, allerdings planer Messrahmen Anwendung. Weiterhin werden hier gleichartige Referenzstifte direkt in die Fahrbahnoberfläche eingebracht und mit einer Abdeckkonstruktion geschützt.