Der Einsatz von Tausalzen im Winterdienst und zusätzlich die CO2 -Anreicherung der Atmosphäre haben zu erheblichen Schäden an Stahlbetonbauwerken geführt. Die schützende Passivschicht, die im alkalischen Bereich noch vorhanden ist (nicht karbonatisierter Bereich), wird entweder durch Chloride lokal durchdrungen oder das
Stickstoffdioxid führt zur Karbonatisierung, wodurch der pH-Wert sinkt und die Passivität aufgehoben wird.
Die materialzerstörende Wirkung von Frost und Tausalze folgt aus der Sprengwirkung des Eises beim Gefrieren und der Salze beim Auftauen. Die Materialzerstörung ist in der Tatsache begründet, dass, durch die Gefrier-/ Auftauzyklen des Salzwassersystems, zwei Material-systeme durch den Ablauf dynamischer Prozesse entstehen. Das Wasser erleidet in der Phase des Gefrierens eine Volumenvergrößerung und übt Druck auf die Umgebung bzw. Salzlösung aus. Das Auftauen wirkt dehnt sich die konzentrierte Salzlösung aus und übt ihrerseits Druck auf das Eis und Porensystem [1].
Der vorliegende Entwurf soll den Frost– Tausalzwiderstand von unterschiedlichen Betonzusammensetzungen mit einem Luftporengehalt von 4- 6 % mit dem so genannten CDF – Verfahren (Capillary suction of Deicing Solution and Freeze – Thaw Test) untersuchen.
Als Beurteilungsgröße nimmt dieser Versuch die Abwitterungsmenge von Oberflächen, die einer Vielzahl von definierten Frost-Tau-Wechseln in Gegenwart von Taumitteln (i. d. R. NaCl-Lösung) ausgesetzt werden.
Es gilt einen Beton mit Polymeren als Zusatzmittel in Beziehung mit einem Normalbeton zu setzen. Dabei sollen beide Betone, d.h. der Referenz- und auch der „Polymerbeton“, die Bedingungen der Expositionklasse XF 4 erfüllen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Einflüsse der Gefrier-/ Auftauzyklen auf den Beton
- Allgemeines
- Ablauf der Schädigung
- Dynamische Vorgänge der Materialzerstörung
- Einflüsse und Prüfverfahren
- Das CDF-Verfahren nach RILEM
- Gegenstand der Prüfung
- Ablauf der Prüfung
- Messung der inneren Schädigung
- Auswertung der inneren Schädigung
- Die Abwitterung der Oberfläche
- Vorbereitung der Prüfkörper
- Betonherstellung
- Herstellung der CDF- Prüfkörper/ Kapillares Saugen
- Durchführung der Frost-Tausalz-Prüfung
- Allgemeines
- Die Frost-Tauzyklen beim CDF- Verfahren
- Abwitterungsmengen, Ultraschallbad, -laufzeit
- Ergebnisse
- Anteile an Abwitterung
- Eindrücke bei augenscheinlicher Begutachtung
- Ultraschallaufzeiten
- Festigkeiten und Quecksilberporössymmetrie
- Diskussion der Ergebnisse
- Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Der vorliegende Entwurf zielt darauf ab, den Frost-Tausalz-Widerstand von unterschiedlichen Betonzusammensetzungen mit einem Luftporengehalt von 4-6 % mit dem CDF-Verfahren (Capillary suction of Deicing Solution and Freeze-Thaw Test) zu untersuchen. Dieser Versuch betrachtet die Abwitterungsmenge von Oberflächen, die einer Vielzahl von definierten Frost-Tau-Wechseln in Gegenwart von Taumitteln (in der Regel NaCl-Lösung) ausgesetzt werden.
- Bewertung des Frost-Tausalz-Widerstands von Beton mit und ohne Polymerzusatz
- Untersuchung der Auswirkungen von Tausalzen auf die Materialstruktur von Beton
- Analyse der Abwitterungsprozesse an Betonoberflächen unter Frost-Tau-Bedingungen
- Entwicklung eines geeigneten Prüfverfahrens zur Bestimmung des Frost-Tausalz-Widerstands
- Bewertung der Eignung von Polymerzusatzstoffen zur Verbesserung der Frost-Tausalz-Beständigkeit von Beton
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung erläutert die Bedeutung der Untersuchung des Frost-Tausalz-Widerstands von Beton im Kontext des Winterdienstes und der CO2-Anreicherung der Atmosphäre. Die Einflüsse der Gefrier-/Auftauzyklen auf den Beton werden im zweiten Kapitel detailliert beschrieben, wobei die dynamischen Prozesse der Materialzerstörung und die relevanten Prüfverfahren im Fokus stehen.
Kapitel 3 stellt das CDF-Verfahren nach RILEM vor, ein standardisiertes Prüfverfahren zur Bestimmung des Frost-Tausalz-Widerstands. Die Vorbereitung der Prüfkörper und die Durchführung der Frost-Tausalz-Prüfung werden in den Kapiteln 4 und 5 erläutert. Die Ergebnisse der Untersuchung werden in Kapitel 6 präsentiert, wobei die Abwitterungsmengen, Ultraschallaufzeiten, Festigkeiten und Quecksilberporössymmetrie im Mittelpunkt stehen.
Kapitel 7 widmet sich der Diskussion der Ergebnisse, während die Zusammenfassung und der Ausblick in Kapitel 8 die wichtigsten Erkenntnisse und zukünftige Forschungsrichtungen beleuchten.
Schlüsselwörter
Frost-Tausalz-Widerstand, Beton, Polymerzusatz, CDF-Verfahren, Abwitterung, Gefrier-/Auftauzyklen, Tausalze, NaCl-Lösung, Ultraschalllaufzeit, Festigkeit, Quecksilberporössymmetrie, Expositionklasse XF 4.
- Arbeit zitieren
- Serdal Ceylan (Autor:in), 2005, Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand von Betonen mit Polymerzusatz, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/170838
