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Sonntag, 21. April 2019
Ausgabe 6453 | Nr. 111 | 18. Jahrgang
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Betonausgangsstoffe und Größe der Bauteile gezielter aufeinander abstimmen

# 03.11.2011

Bauingenieure aus Bochum, Weimar, Karlsruhe sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung untersuchen den Zusammenhang von Einträgen von Alkali-Kieselsäure-Reaktionen (AKR) und Vorschädigungen im Beton. Ziel ist es, die Zusammensetzung von Betonausgangsstoffen und die Größe der Bauteile gezielter aufeinander abzustimmen und zu verbessern.

Fahrbahndecken werden durch den Güterverkehr besonders belastet, Foto: Rolf van Melis / Pixelio Fahrbahndecken werden durch den Güterverkehr besonders belastet, Foto: Rolf van Melis / Pixelio

Fahrbahndecken von Autobahnen sind bei AKR-Einträgen besonders gefährdet, weil sie der rollende Verkehr dauernd beansprucht. Schwere Lastwagen verursachen feinste Mikrorisse in Fahrdecken. Wenn dann Alkalien aus dem Taumittel in sie eindringen, entstehen sogenannte Alkali-Kieselsäure-Reaktionen (AKR) - die Risse vergrößern sich. Bisherige Untersuchungen zur AKR im Beton sind entweder überwiegend anwendungsorientiert, z.B. Analysen von diversen Schadensfällen, oder beziehen sich auf Untersuchungen zu bestimmten Betonausgangsstoffen.

Grundlagenorientierte Studien fehlen
Es fehlen weitgehend grundlagenorientierte Studien zu den häufig anzutreffenden Fällen, bei denen nicht alleine eine AKR zu betrachten ist, sondern diese durch andere Einflüsse überlagert und maßgeblich beeinflusst wird. Dazu zählen Vorschädigungen im Betongefüge sowie die Reaktionen von Alkalien im Gesteinskörper selbst.

Gegenseitige Einflüsse der Parameter verstehen

Hauptziel der Forschergruppe ist es, die gegenseitigen Einflüsse der Paramter besser zu verstehen und somit Klarheit über das jeweilige Schädigungspotenzial zu erzielen. Mit den Ergebnissen sollen die derzeitigen Unsicherheiten im gesamten Betonbau hinsichtlich AKR entschärft und entsprechende Handwerkszeuge (Modelle) bereitgestellt werden. Schließlich geht es darum, sichere Regelungen für die

  • Auswahl von Betonausgangsstoffen, die
  • Festlegung von Betonzusammensetzungen, die
  • Dimensionierung von Bauteilen, sowie besondere, einfach umzusetzende
  • Maßnahmen während der Nutzung

abzuleiten. Diese Ergebnisse könnten später auch den Bau von Offshore-Windkraftanlagen verbessern helfen. Diese sind - wie Autobahnen - ebenfalls intensiv von den Rotoren zyklisch beansprucht und gleichzeitig externem Alkalieintrag aus dem Meerwasser ausgesetzt.

Unter Leitung von Prof. Dr. Rolf Breitenbücher (Lehrstuhl für Baustofftechnik) untersuchen Bauingenieure aus Bochum, Weimar, Karlsruhe sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung grundlegend den Zusammenhang von AKR-Einträgen und Vorschädigungen im Beton. Die neue Forschergruppe „Alkali-Kieselsäure-Reaktionen in Betonbauteilen bei gleichzeitiger zyklischer Beanspruchung und externer Alkalizufuhr“ möchte die Zusammensetzung von Betonausgangsstoffen und die Größe der Bauteile gezielter aufeinander abstimmen und verbessern. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft e.V. fördert die Forschergruppe mit rund 1,7 Mio. € in den ersten drei Jahren.

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