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Untersuchungen zu Gefügeänderungen an Betonfahrbahnflächen - Teil Il: Oberflächenrisse
8.154 II
IDN 707043
Forschungsstelle Bauhaus-Universität Weimar, F. A. Finger-Institut für Baustoffkunde (Prof. Dr.-Ing. H.-M. Ludwig)
Bearbeiter Bollmann, K.
Erfurt, W.
Frentzel, A.
Auftraggeber Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Bonn
Stand Abschluss: Mai 2001

Die Schädigung von Straßenbetonen beruht nicht nur auf physikalischen Vorgängen. Gefügeveränderungen werden häufig durch chemische Vorgänge hervorgerufen. Ein Ergebnis kann die Anreicherung von grobkristallin erscheinendem Ettringit im Gefüge bereits vorgeschädigter Betone sein. Zur Klärung von möglichen Schadensmechanismen wurden die Zusammenhänge zwischen dem Alkaligehalt der Zemente und in der Porenlösung der Ettringitanreicherung im Gefüge und dem Schädigungspotenzial untersucht. In die Untersuchungen wurden 5 verschiedene Zemente CEM I 32,5 R mit Alkaligehalten zwischen 0,90 % und 1,47 % einbezogen. Auf Grund der unterschiedlichen Rohstoffbasis der Zemente variierte auch die gesamte chemische Zusammensetzung, so war mit dem steigenden Alkaligehalt auch eine - allerdings nicht lineare - Erhöhung des Sulfatgehaltes von 2,8 % auf 3,6 % verbunden. Zur Untersuchung des pH-Wertes und anderer kennzeichnender Ionen in der Porenlösung wurde diese aus gesondert hergestellten Zementsteinproben mit w/z-Werten zwischen 0,35 und 0,65 nach unterschiedlichen Hydratationszeiten ausgepresst. Es zeigte sich, dass die Alkaligehalte der Zemente entscheidend für die Ionenkonzentration und den pH-Wert sind. Tritt eine Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) ein, ist mit einer langsamen Absenkung des pH-Wertes der Porenlösung zu rechnen. Die Sulfatgehalte verändern sich dagegen kaum. Diese Erscheinungen führen in der Folge zu einer Ettringitbildung in den durch die AKR verursachten Rissen, die jedoch nicht schadensverstärkend wirkt. Anhand von Vergleichen zwischen den Oberflächenrissbildungen in drei Betondeckenlosen zu unterschiedlichen Zeitpunkten und zeitraffenden Laborversuchen konnte gezeigt werden, dass die Laborversuche eine wesentlich schärfere Beanspruchung darstellen.

Veröffentlichung Informationen Forschung im Straßen- und Verkehrswesen: Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Lieferung Nr. 75, 2003