Prüfung des Frost-Tausalz-Widerstandes von Beton für die Expositionsklasse XF2

Rissfortpflanzung, Eisschicht in BetonoberflächeRissfortpflanzungAbwitterungen, CDF-Test/Slab-TestAbwitterungen, CDF-/Slab-Test

Betone im Spritzwasser- und Sprühnebelbereich unterliegen im Winter einem kombinierten Frost-Tausalz-Angriff (XF2), dessen Angriffsgrad geringer ist als z. B. bei taumittelbehandelten Verkehrsflächen (XF4-Beton). Für Betone ohne Praxiserfahrung oder zum Nachweis einer über 50 Jahre hinausgehenden Lebenssdauer besteht Bedarf für ein Prüfverfahren zur Beurteilung von XF2-Betonen. Eine bisherige Entwicklung auf Basis bestehender XF4-Prüfverfahren wird in der Praxis tendenziell kritisch aufgenommen, da dieses Verfahren hohe Prüfstreuungen aufweist und z. T. zu fehlerhaften Bewertungen führt.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, eine praxisgerechte Methode für die Prüfung des Frost-Tausalz-Widerstandes von XF2-Betonen zu entwickeln. Der Slab-Test sowie das CDF-Verfahren nach DIN CEN/TS 12390-9 werden so modifiziert, dass sie für die Bewertung von XF2-Betonen herangezogen werden können. Eine Grundlage bietet hierzu der Schädigungsmechanismus der sogenannten glue spall-Theorie nach Gulati und Hagy [1] bzw. Valenza und Scherer [2] (siehe Bild 1). Der Angriffsgrad der Frost-Tausalz-Beanspruchung kann demnach über die Eisschichtdicke gezielt abgeschwächt werden (siehe Bild 2). Die weiteren Prüfparameter sollen so gewählt werden, dass eine Anbindung an das Praxisverhalten bei gleichzeitig hoher Präzision gewährleistet werden kann.

Insbesondere KMU mit stark begrenzten Kapazitäten für F&E ist die Entwicklung eines Prüfverfahrens für XF2-Betone von Nutzen. Kleinere Unternehmen der Baustoffindustrie können einfacher die Eignung neuer Baustoffe beurteilen. Markteintrittsbarrieren werden gesenkt und es wird Unternehmen der Transportbeton- und Fertigteilindustrie erleichtert, ihre XF2-Betone zu optimieren. Darüber hinaus können insbesondere mittelständische Zementhersteller durch die Ableitung deskriptiver Anwendungsregeln für neue Zemente mit mehreren Hauptbestandteilen bei der Markteinführung unterstützt werden. Die Anwendungssicherheit für die Bauausführenden wird erhöht und das Reklamationsrisiko gesenkt.

[1]    Gulati, S.T.; Hagy, H.E. (1982): Analysis and Measurement of Glue-Spall Stresses in Glass-Epoxy Bonds. Journal of the American Ceramic Society, Jahrgang 65, Heft 1, S. 1-5.
[2]    Valenza John, J; Scherer, George W.: Mechanism for Salt Scaling, Journal for the American Ceramic Society 89, p. 1161 – 1179 (2006)
[3]    Müller, Matthias; Ludwig, Horst-Michael (Bauhaus-Universität Weimar, F.A. Finger-Institut für Baustoffkunde, Weimar): “Glue spall” – Ein geeignetes Modell für den Frost-Tausalz-Angriff? 58. Doktorandensymposium auf dem Forschungskolloquium des DAfStb, Kaiserslautern 20./21. September 2017

Förderer

Das IGF-Vorhaben 19823 BG der Forschungsvereinigung VDZ gemeinnützige GmbH – VDZ gGmbH, Tannenstraße 2, 40476 Düsseldorf wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.