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Untersuchungen zu Gefügeänderungen an Betonfahrbahndecken - Teil I: Aluminiumreaktionen
8.154 I
IDN 707043
Forschungsstelle Technische Universität München, Centrum Baustoffe und Materialprüfung (Prof. Dr.-Ing. C. Gehlen)
Bearbeiter Beckhaus, K.
Schießl, P.
Wenzl, P.
Schachinger, I.
Auftraggeber Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Bonn
Stand Abschluss: September 2002

Beim Transport von Beton auf Fahrzeugen mit Aluminiummulden können beim Abkippen des Betons feine Partikel von der Ladefläche oder den Wänden abgeschabt werden. Dieses Aluminium reagiert im basischen Milieu des Zementleims unter Bildung von Wasserstoffgas. Auf Grund der größeren Oberfläche ist die Reaktion ist umso heftiger, je feinere Aluminiumpartikel durch das Alkalihydroxid angegriffen werden und je höher der pH-Wert der Lösung ist. Durch die Gasbildung können im Frischbeton Gefügestörungen auftreten, die je nach dem Ort der Reaktion im Betonquerschnitt unterschiedlich ausgebildet sind. Bei der Anreicherung von Aluminiumpartikeln in den unteren Zweidritteln des Querschnittes von Betonfahrbahnen bilden sich Aufstiegskanäle, die in einem kleinen Krater an der Oberfläche enden und nach bisher vorliegenden Erfahrungen zu keinen weiteren Schäden führen. Findet die Anreicherung jedoch im oberen Drittel des Querschnittes statt, kommt es zu geringen, kaum sichtbaren Aufwölbungen, die bei mechanischer Belastung unter Bildung konzentrischer Risse und Abplatzungen einbrechen. Je nach Belastung und Lage der gebildeten Hohlräume können diese Schäden zeitversetzt in Abhängigkeit der eintretenden Materialermüdung entstehen. Die chemische Reaktion kann nur solange stattfinden, wie der Beton noch relativ weich ist; sobald er erstarrt ist, endet die Umsetzung des Aluminiums und damit die schadenauslösende Gasbildung. Um die Schäden sicher zu vermeiden, muss der Kontakt zwischen Frischbeton und Aluminiumflächen ausgeschlossen werden. Ein Transport der Gesteinskörnungen in Aluminiummulden ist dagegen unbedenklich, weil abgeschabte Partikel bereits unmittelbar bei Kontakt mit dem Zementleim im Mischer reagieren und das entstehende Gas schadlos entweichen kann.

Veröffentlichung