Festigkeitseigenschaften als Beurteilungskriterium bei der Schadensanalyse eines AKR-geschädigten Labor- und Bauwerkbetons / Strength Properties as Assessment Criterion in the Diagnosis of ASR Damaged Laboratory and Field Concrete
| Autor: | O. Mielich, H.-W. Reinhardt |
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| Rok vydání: | 2011 |
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| Zdroj: | Restoration of Buildings and Monuments. 17:143-156 |
| ISSN: | 1864-7022 1864-7251 |
| Popis: | Schaedigende Alkali-Kieselsaeure-Reaktionen (AKR) im Beton zeigen sich deutlich an den Betonoberflaechen durch netzartig oder strahlenfoermig verlaufende Risse, Abplatzungen, Ausbluehungen und Auswachsungen. Die Frueherkennung einer AKR ist jedoch auch moeglich, wenn noch keine solchen makroskopischen AKR-Schaeden sichtbar sind. Indizien fuer eine AKR koennen ein verminderter E-Modul und eine reduzierte Spaltzugfestigkeit sein. Diese entstehen durch mikrostrukturelle Veraenderungen der Gesteinskoernungen durch chemische Loesungs- und Neubildungsprozesse. Nach Darstellung der Schadensdiagnose fuer Bauwerke mit AKR-Schaeden und der Erlaeuterung der Reaktions- und Schaedigungsmechanismen wird das Versuchsprogramm zur Untersuchung des Einflusses der AKR im Fruehstadium auf die Festigkeitseigenschaften von Betonen vorgestellt. Untersucht wurden Laborbetone aus verschiedenen langsam reagierenden, alkaliempfindlichen Gesteinskoernungen und Portlandzement. Die Versuchsergebnisse werden ausfuehrlich dargestellt und analysiert. Es zeigt sich, dass eine AKR-bedingte Schaedigung bei den untersuchten Betonen auf die mittlere Druckfestigkeit nur einen geringen Einfluss hat, jedoch einen signifikanten Einfluss auf den E-Modul und die Spaltzugfestigkeit. Vermutlich ist der geringe Einfluss auf die Druckfestigkeit durch die Kurzzeitbelastung im Versuch bedingt, da damit die viskosen Anteile der Verformung nicht erfassbar sind. Die Auswertung ergab, dass die E-Moduln der untersuchten Betone von den Rechenwerten der DIN 1045-1 teilweise bis zu 30 Prozent abwichen, in der Regel aber in einer Bandbreite von +/- 10 Prozent bezogen auf den Rechenwert lagen. Der Einfluss auf die mittlere Spaltzugfestigeit zeigt sich dadurch, dass die Ergebnisse nach 280-taegiger Lagerung ausserhalb des unteren Streubereichs der Spaltzugfestigkeiten eines ungeschaedigten Betons lagen. Ergaenzend zu den Versuchen mit Laborbetonen werden die Ergebnisse von Versuchen anderer Autoren mit Bauwerkbetonen vorgestellt, welche die Ergebnisse der Laborversuche bestaetigen. Abschliessend wird auf die Auswirkungen der Ergebnisse hinsichtlich der Bemessung AKR-geschaedigter Bauwerke eingegangen. So kann der Tragwerksplaner zum Beispiel eine Abstufung der Tragfaehigkeit oder eine Instandsetzung vorsehen, um einen Abbruch zu vermeiden. Allerdings ist dabei zu beachten, dass bei einer konventionellen Bemessung alle mechanischen Eigenschaften der Betone von der Druckfestigkeit abgeleitet werden. Die Beruecksichtigung der Druckfestigkeit als Standardbezugsgroesse kann aber zu grossen Fehlern fuehren, wie an zwei Beispielen verdeutlicht wird. Eine Neubewertung von Bauwerken mit AKR-Schaeden ist nur dann aussagekraeftig, wenn zusaetzlich zur Druckfestigkeit auch die Zugfestigkeit und der statische E-Modul festgestellt worden sind und beruecksichtigt werden. ABSTRACT IN ENGLISH: Efflorescence, accretion and pop-outs of alkali sensitive grains at the concrete surface and radial and map-like cracks are the typical form of appearance of an alkali-silica reaction (ASR). The presented results, however, show that, prior to the mentioned macroscopic appearance, the concrete can already be damaged recognizable by reduced elastic modulus and splitting tensile strength. When the ASR damage mechanism of concrete with slow/late aggregate is not fully understood, a damage diagnosis can lead to misinterpretation. The contribution is intended to assist the professional expert when ASR induced effects on the strength properties of concrete have to be assessed. (A) |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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