Detailergebnis zu DOK-Nr. 69273
Akustische Emissionen und Messungen im Niedrigtemperaturbereich im Hinblick auf die Frost-Tau-Wechsel-Beanspruchung bei Verwendung von Tausalz an zementgebundenen Materialien (Orig. engl.: Acoustic emission and low-temperature calorimetry study of freeze and thaw behavior in cementitious materials exposed to sodium chloride salt)
| Autoren |
D. Bentz Y. Farnam A. Hampton W.J. Weiss |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk |
Concrete Materials 2014. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2014 (Transportation Research Record (TRB) H. 2441) S. 81-90, 6 B, 2 T, 28 Q
Der Bericht beschreibt eine Reihe von Experimenten, bei denen das Verhalten von Mörtelprobekörpern unter Beanspruchung durch Frost-Tau-Wechsel bei Verwendung von Tausalzlösungen (NaCl) untersucht wird. Dazu wurde ein Niedrigtemperaturkalorimeter verwendet, um zyklische Frost-Tau-Wechsel an mit NaCl-Lösungen gesättigten Mörtelprobekörpern durchzuführen. Der Wärmestrom und akustische Emissionen wurden während dem Frost-Tau-Experiment aufgezeichnet, um Eisbildung und Risse zu erkennen. Obwohl es an, mit einer konventionellen Wasser/NaCl-Lösung zwischen 15 M.-% und 23,3 M.-% NaCl-Konzentration gesättigten, Mörtelproben zu keinem Gefrieren oder zu Schäden kommen soll, wurden Schäden beobachtet. Bei diesen Proben wurde, begleitet von akustischen Aktivitäten, ein zusätzliches Wärmestrommaximum bis zu einer unerwarteten Phasenänderung bei einer höheren Temperatur als dem zu erwartenden Gefrierpunkt festgestellt. Zum besseren Verständnis der Ursache dieses Schadens wurde ein selbstaufzeichnendes Niedrigtemperaturkalorimeter verwendet. Um den Einfluss von NaCl auf das Frost-Tau-Verhalten von Wasser zu erforschen wurden zwei Porenlösungen nämlich hydratisiertes Zementpulver und Kalziumhydroxidpulver verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Porenlösung das Frost-Tau-Verhalten leicht verändert, jedoch erklären sie nicht die unerwartete Phasenänderung bei höheren Konzentrationen. Die Mörtelprismen, die mit hydratisiertem Zementpulver hergestellt wurden, zeigten die unerwartete Phasenänderung bei hoher Konzentration von NaCl-Lösungen in einem Temperaturbereich zwischen 0 °C und 8 °C. Obwohl der eindeutige Grund für die Phasenänderung nicht bekannt ist, können bei Verwendung hoher Salzkonzentrationen beim Frost-Tau-Wechsel Schäden auftreten selbst wenn kein Einfrieren der Lösung eintritt.