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Detailergebnis zu DOK-Nr. 71576

Reduzierung von Fugenschäden an Betonfahrbahndecken durch die Quantifizierung der Bildung von Kalziumoxidchlorid (Orig. engl.: Reducing joint damage in concrete pavements: Quantifying calcium oxychloride formation)

Autoren	Y. Farnam W.J. Weiss J. Monical E. Unal T. Barrett
Sachgebiete	9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk 11.3 Betonstraßen

Concrete Materials 2016. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2016 (Transportation Research Record (TRB) H. 2577) S. 17-24, 5 B, 3 T, 19 Q

Im mittleren Westen der USA wurde an vielen Betonfahrbahndecken auf Portlandzementbasis eine Verschlechterung des Fugenzustands festgestellt. Es hat sich gezeigt, dass diese Schäden weder auf das klassische Frost-Tausalz-Verhalten bedingt durch hohe Sättigungen, noch auf chemische Reaktionen, die sich durch Auftausalze (hier Kalziumoxidchlorid (KOC)) und der Zementmatrix ergeben, zurückzuführen sind. Das Ziel der Studie war es zu zeigen, dass man unter Verwendung der differenzierten Messung der Niedrigtemperaturkalorimetrie das Potenzial einer chemischen Reaktion zwischen Salz und Mörtelmatrix quantifizieren kann (kurz: Quantifizierung der Bildung von KOC). Bei der Bildung von KOC dehnt sich das Gefüge aus und es kommt zum signifikanten Brechen und Abplatzen ohne dass die Probe einer Frost-Tausalz-Prüfung unterzogen wird. Es wurden Versuche mit normalem Portlandzement, mit Portlandkalksteinzement und mit Portlandzement in Verbindung mit Flugasche oder Silikastaub durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Menge des gebildeten KOC bei Verwendung von normalem Portland- oder Portlandkalksteinzement nicht signifikant anders ist. Die Zugabe von Betonzusatzmitteln verminderte die Bildung von KOC aufgrund der Herabsetzung des KOC-Verschnitts, der puzzolanischen Reaktion und der Abnahme des Alkaligehalts in der Porenlösung. Die Ergebnisse zeigen auch noch, dass die Fugenfüllung eine gute Abgrenzung für die chemischen Reaktionen darstellt und somit die Bildung von KOC verringert.