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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Rissbildung an Fahrbahndecken aus Beton: Auswirkungen von Alkali-Kieselsaeure-Reaktionen (AKR) - Phase 1: In situ-Untersuchungen an Fahrbahndecken aus Beton mit/ohne Risse

In den vergangenen Jahren wurden ueber ganz Deutschland verteilt Risse in verschiedenen Betonfahrbahndeckenlosen festgestellt, denen in den meisten Faellen keine eindeutige Rissursache zugeordnet werden konnte. Fuer diese Risse kommen mehrere, sowohl lastabhaengige als auch lastunabhaengige Ursachen in Betracht, die sich zeitlich und raeumlich ueberlagern koennen. Dabei werden diese Risse immer wieder mit einer Alkali-Kieselsaeure-Reaktion (AKR) in Verbindung gebracht. Es ist jedoch unklar, inwieweit eine solche AKR massgeblich zur Rissbildung in Betonfahrbahndecken beitraegt. Um dieser Fragestellung naeher zu kommen, wurden in Phase 1 dieses Forschungsprojekts neben gezielten Literaturstudien, insbesondere Auswertungen von Bauwerksakten und einschlaegige AKR-Untersuchungen an ausgewaehlten Betonfahrbahndeckenlosen (mit und ohne Rissbildung), durchgefuehrt. Dabei zeigte sich unter anderem, dass die Rissbildung tendenziell mit steigender Temperatur bei der Herstellung der Betonfahrbahndecken (ueber circa 15 bis 20 Grad Celsius) zunahm. Ebenso war in einem Fall, bei dem sehr unguenstige hygrische Verhaeltnisse (hoher Grundwasserstand) vorlagen, eine extreme Rissbildung aufgetreten. Zudem konnte bei den Bohrkernproben, die aus bereits durch Risse geschaedigten Streckenlosen entnommen worden waren, eine intensivere AKR festgestellt werden als an Proben, die aus ungeschaedigten Streckenlosen stammten, obwohl beide von der Betonzusammensetzung ein vergleichbares AKR-Potenzial aufwiesen. Hieraus ist abzuleiten, dass die eigentliche Rissinitiierung deutlich staerker durch thermische/hygrische Zwangsspannungen sowie Lastspannungen beeinflusst wird als durch eine AKR. Letztere traegt bei Vorhandensein von ersten Rissen (auch Mikrorissen) vor allem zur Schadensausweitung bei. Eine externe Alkalizufuhr fuehrte in den Untersuchungen zu groesseren Dehnungen als eine reine Feuchtlagerung ohne solche externe Alkalizufuhr. Besonders ausgepraegt war dieser Dehnungszuwachs wiederum dann, wenn die Proben aus bereits durch Risse vorgeschaedigten Streckenlosen stammten. Bei den Bohrkernuntersuchungen zeigten sich auch unterschiedliche Dehnungen und damit ein unterschiedliches AKR-Potenzial fuer Betone mit verschiedenen Gesteinskoernungen (Granodiorit/Grauwacke, Quarzporphyr), bei denen die uebrigen Randbedingungen (insbesondere der Alkalieintrag durch den Zement) gleich waren. Allerdings konnte auch mit Ausnahme eines Streckenloses (Bundesautobahn A 10 - 8 mit 2,89 Kilogramm pro Kubikmeter Gesamtalkaligehalt) bei Vorhandensein alkaliempfindlicher Gesteinskoernungen keine AKR in schaedigendem Ausmass festgestellt werden, wenn der Gesamtalkaligehalt im Beton unter 3,0 Kilogramm pro Kubikmeter gehalten wurde. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • BREITENBUECHER, R
    • SIEVERING, C
    • SCHIESSL, P
    • WENZEL, P
    • STARK, J
    • SEYFARTH, K
    • SIEBEL, E
    • MUELLER, C
    • EICKSCHEN, E
    • BOEHM, M
  • Publication Date: 2010

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01362416
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Feb 7 2012 10:23AM