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Detailergebnis zu DOK-Nr. 54584

Schädigung von Betondecken mit grober Gesteinskörnung aus Schlacke (Orig. engl.: Deterioration in concrete pavements constructed with slag coarse aggregate)

Autoren	T.J. van Dam L.L. Sutter K.R. Peterson
Sachgebiete	9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe 11.3 Betonstraßen

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2003 (Transportation Research Record (TRB) H. 1834) S. 8-15, 7 B, 4 T, 6 Q

In Michigan wurden an einem zehn Jahre alten Betondeckenabschnitt (Interstate-Aufbau) starke Rissbildungen und Fugenschäden beobachtet. Ein benachbarter, neun Jahre alter Betondeckenabschnitt mit vergleichbarem Aufbau zeigt hingegen ein gutes Langzeitverhalten. Die Ursachen der starken Schädigung an der zehn Jahre alten Betondecke wurden näher untersucht. Insgesamt wurden an neun verschiedenen Stellen (der geschädigten und nicht geschädigten Betondecken) Bohrkerne gezogen und bewertet. Bei allen Proben wurde grobe Gesteinskörnung aus Hochofenschlacke und feine natürliche Gesteinskörnung (kieselsäurehaltig) verwendet. Die Untersuchungen umfassten mikroskopische und chemische Analysen zur Ermittlung des freien und löslichen Kalium-, Natrium- und Sulfatgehaltes. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die kieselsäurehaltige feine Gesteinskörnung in der geschädigten Betondecke zur schädlichen Alkali-Silika-Reaktion (ASR) geführt haben, während die gleiche feine Gesteinskörnung bei dem nicht geschädigten Abschnitt keine negativen Auswirkungen hat. Weiterhin war der Sulfatgehalt in der geschädigten Betondecke signifikant höher als das Betonrezept hätte erwarten lassen. Es ist anzunehmen, dass zusätzlich zur ASR die Lösung von Kalziumsulfat-Verbindungen aus der groben Gesteinskörnung aus Schlacke zu einem Überschuss an Sulfat führt, weshalb es zu einer Ettringit-Ablagerung im Luftporenraum kommt. Der genaue Schädigungsmechanismus des Sulfatangriffs ist noch nicht vollkommen erforscht, aber ein Zusammenhang zwischen ASR und einem Sulfatüberschuss ist klar ersichtlich.