Einfluss der Alterung auf die innere und äußere Schädigung von Hochleistungsbeton unter Frost- und Frost-Tausalzangriff

Forschungsbericht des Instituts für Materialwissenschaft

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Beton ist in der Praxis verschiedenen Umwelteinflüssen ausgesetzt, die die Dauerhaftigkeit unterschiedlich stark beeinträchtigen können. Die Gewährleistung eines ausreichenden Widerstandes gegenüber Frost- bzw. Frost-Tausalzangriff ist ein Faktor für die Errichtung von Bauwerken mit langer Lebensdauer, weshalb die Überprüfung der Eignung einer Betonmischung im Hinblick auf eine Frost-Tausalz Exposition notwendig ist. Gerade auch bei Sonderbetonen, die Zusatzstoffe und Zusatzmittel enthalten, kann eine derartige Prüfung elementar wichtig sein, da hier eine Beurteilung allein über das design concept je nach Auswahl der Komponenten nicht immer sicher erfolgen kann.
Mit Hilfe von Laborprüfverfahren können die bei einer XF3, XF4 Exposition zu erwartenden Schädigungsformen im Zeitraffer simuliert und nach einer festgelegten Prüfdauer Aussagen über die Dauerhaftigkeit getroffen werden. Ein Prüfverfahren wie der CDF/ CIF-Test schreibt dabei, wie auch andere Prüfverfahren, aus Konformitätsgründen ein Prüfalter von 28 Tagen vor, obwohl in der Praxis Bauteile häufig erst zu einem späteren Zeitpunkt Frost-Tau-Wechseln ausgesetzt sind.
Um den Einfluss des Prüfalters und der Umgebungsbedingungen bei Betonen mit Zusatzstoffen eingehend zu untersuchen, wurde im Rahmen dieser Forschungsarbeit eine Bandbreite an Hochleistungsbetonen mittels CDF/-CIF-Test untersucht und den Ergebnissen von Normalbeton gegenübergestellt. Anhand von Feldversuchen ließen sich darüber hinaus zusätzlich Aussagen zum Betonverhalten unter realen Bedingungen treffen, mit denen die Übertragbarkeit der erzielten Laborergebnisse untersucht wurde.
Es zeigte sich dabei vor allem eine in Abhängigkeit der Zeit eintretende Veränderung der Transportmechanismen, durch die sich in der Regel eine früher einsetzende innere Schädigung einstellt. Die Randzone spielt in diesem Zusammenhang ebenfalls eine wesentliche Rolle bei der Schadensanalyse, da diese der entscheidende Faktor für den Feuchtezutritt innerhalb der oberflächennahen Bereiche ist und zudem je nach Phasenstabilität und Karbonatisierungsfortschritt die Abwitterungsmenge beeinflusst. Damit ließ sich insgesamt festhalten, dass eine längere Lagerung unter Laborklima offensichtlich keine realistische Situation darstellt, wie sie Betone in der Praxis erfahren.