70 Jahre AKR und kein Ende in Sicht? (Teil 2)

Einfluss der Kristallitgröße auf den Röntgenpeak [21]
Einfluss der Kristallitgröße auf den Röntgenpeak [21]
Einfluss des Microstrains auf den Röntgenpeak [21]
Einfluss des Microstrains auf den Röntgenpeak [21]
Charakteristisches Quarzquintuplet (5-Finger-Peak) [22]
Charakteristisches Quarzquintuplet (5-Finger-Peak) [22]
Gefügetypen vom gestressten Quarz [25]
Gefügetypen vom gestressten Quarz [25]
Mittelkörnige Grauwacke, hellgraue und weiße Körner (klastischer Quarz) in Feinquarzmatrix, Pol. ×
Mittelkörnige Grauwacke, hellgraue und weiße Körner (klastischer Quarz) in Feinquarzmatrix, Pol. ×
Typisches Rhyolithgefüge mit großen Einsprenglingsquarzen, Pol. ×
Typisches Rhyolithgefüge mit großen Einsprenglingsquarzen, Pol. ×
Korngrößenverteilung, aus dem EBSD-Orientierungsmapping eines gestressten Quarzkorns bestimmt. Etwa 20 % der Kristalle besitzen eine Größe von < 10 µm, wobei in diesem Bereich das Maximum bei kleiner 500 nm (blau) liegt [MÖSER, FIB]
Korngrößenverteilung, aus dem EBSD-Orientierungsmapping eines gestressten Quarzkorns bestimmt. Etwa 20 % der Kristalle besitzen eine Größe von < 10 µm, wobei in diesem Bereich das Maximum bei kleiner 500 nm (blau) liegt [MÖSER, FIB]
EBSD-Orientierungsmapping, mit Darstellung der örtlichen Verteilung der Quarzkristalle mit einer Korngröße &lt; 10 µm. Die Farben entsprechen den in Abb. 18 zugeordneten Korngrößen [MÖSER, FIB]
EBSD-Orientierungsmapping, mit Darstellung der örtlichen Verteilung der Quarzkristalle mit einer Korngröße < 10 µm. Die Farben entsprechen den in Abb. 18 zugeordneten Korngrößen [MÖSER, FIB]
Dehnungsverlauf im Betonversuch mit Nebelkammerlagerung nach Alkali-Richtlinie, Teil 3, mit Granodiorit-Splitt (AKR-Schäden an BAB bekannt)
Dehnungsverlauf im Betonversuch mit Nebelkammerlagerung nach Alkali-Richtlinie,
Teil 3, mit Granodiorit-Splitt (AKR-Schäden an BAB bekannt)
Schematische Darstellung der komplexen Umwelteinwirkungen auf Außenbauteile
Schematische Darstellung der komplexen Umwelteinwirkungen auf Außenbauteile
Blick in die Klimasimulationskammer (Feutron)
Blick in die Klimasimulationskammer (Feutron)
Temperaturverlauf in der FIB-Klimasimulationkammer während eines kompletten Zyklus (21 Tage)
Temperaturverlauf in der FIB-Klimasimulationkammer während eines kompletten Zyklus (21 Tage)
AKR-Performance-Prüfung einer Betonzusammensetzung für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen mit einem Granodiorit-Splitt (AKR-Schäden an BAB bekannt)
AKR-Performance-Prüfung einer Betonzusammensetzung für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen mit einem Granodiorit-Splitt (AKR-Schäden an BAB bekannt)
AKR-Performance-Prüfung einer Betonzusammensetzung für Flugbetriebsflächen mit Andesit-Splitt
AKR-Performance-Prüfung einer Betonzusammensetzung für Flugbetriebsflächen mit Andesit-Splitt
AKR-Performance-Prüfung einer Betonzusammensetzung für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen mit Andesit-Splitt
AKR-Performance-Prüfung einer Betonzusammensetzung für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen mit Andesit-Splitt
AKR-Performance-Prüfung einer Betonzusammensetzung für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen mit einer Lieferkörnung Kies (Mitteldeutschland) und zwei Lieferkörnungen Diabas-Splitt
AKR-Performance-Prüfung einer Betonzusammensetzung für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen mit einer Lieferkörnung Kies (Mitteldeutschland) und zwei Lieferkörnungen Diabas-Splitt
Bohrkernhälfte (Durchm. 150 mm, l = 250 mm) für FIB-Klimawechsellagerung mit Tausalzbeaufschlagung präpariert
Bohrkernhälfte (Durchm. 150 mm, l = 250 mm) für FIB-Klimawechsellagerung mit Tausalzbeaufschlagung präpariert
Einfluss unterschiedlicher Mengen von Flugasche, Hüttensand und Silicastaub auf die Dehnung im Mörtelschnelltest nach ASTM C1260 [39]
Einfluss unterschiedlicher Mengen von Flugasche, Hüttensand und Silicastaub auf die Dehnung im Mörtelschnelltest nach ASTM C1260 [39]
In C-S-H Phasen gebundene Alkalien in Abhängigkeit vom C/S-Verhältnis [40]
In C-S-H Phasen gebundene Alkalien in Abhängigkeit vom C/S-Verhältnis [40]
Einfluss einer Flugasche mit niedrigem CaO-Gehalt auf die Dehnung infolge AKR im Betonversuch nach ASTM C1293 in Abhängigkeit von der Zugabemenge [41]
Einfluss einer Flugasche mit niedrigem CaO-Gehalt auf die Dehnung infolge AKR im Betonversuch nach ASTM C1293 in Abhängigkeit von der Zugabemenge [41]
Mirkrogefüge AKR-geschädigter Beton
Mirkrogefüge AKR-geschädigter Beton
Einfluss von Lithium (Zugabe von 14 l/m³ einer 30  %-igen LiNO3-Lösung) auf das Dehnungsverhalten von Beton (mit alkaliempfindlicher Grauwacke) bei Einwirkung eines Taumittels (Kaliumformiat) in der FIB-Klimawechsellagerung
Einfluss von Lithium (Zugabe von 14 l/m³ einer 30  %-igen LiNO3-Lösung) auf das Dehnungsverhalten von Beton (mit alkaliempfindlicher Grauwacke) bei Einwirkung eines Taumittels (Kaliumformiat) in der FIB-Klimawechsellagerung
Berechnete Speciesverteilung bei 25 °C in gesättigter Ca(OH)2-Lösung unter Zugabe von CH3COOK (Kaliumacetat)
Berechnete Speciesverteilung bei 25 °C in gesättigter Ca(OH)2-Lösung unter Zugabe von CH3COOK (Kaliumacetat)
AKR-Schäden an dem 44 Jahre alten Hunderfossen Dam (Norwegen, 2008)
AKR-Schäden an dem 44 Jahre alten Hunderfossen Dam (Norwegen, 2008)
AKR-Schäden an einem 65 Jahre alten Hafenbauwerk (Norwegen, 2008)
AKR-Schäden an einem 65 Jahre alten Hafenbauwerk (Norwegen, 2008)

Zusammenfassung: Die betonschädigende AKR ist eine äußerst komplexe Langzeitreaktion. Bei den langsam und spät reagierenden Gesteinskörnungen spielen die Menge und der Zustand des Quarzes die entscheidende Rolle. Das Alkali-Silicat-Gel ist nur in einem bestimmten Bereich des CaO-Gehaltes quellfähig. Somit sind alle Zusatzstoffe zum Zement, die das bei der C3S- und C2S-Hydratation gebildete Ca(OH)2 binden, hilfreich, eine betonschädigende AKR zu vermeiden. Durch die konsequente Anwendung der gegenwärtig verfügbaren Prüfverfahren, insbesondere der AKR-Performance-Prüfung, kann eine betonschädigende AKR vermieden werden. Teil 1 des Beitrages beschreibt die Mechanismen der AKR sowie Vor- und Nachteile von Prüfverfahren, in Teil 2 werden dann spezielle Forschungsansätze und Prüfverfahren im Detail mit Ergebnissen sowie einige AKR-Schadensfälle vorgestellt.


4 AKR-Untersuchungen am FIB

Durch die am FIB angewandte Kombination verschiedener, sich ergänzender Untersuchungs- und Prüfverfahren kann nach jetzigem Stand sowohl für einzelne Gesteinskörnungen als auch für projektspezifische Betone eine zuverlässige Aussage zum AKR-Schädigungspotential getroffen werden [9, 28]. Dabei wird am FIB die folgende Vorgehensweise praktiziert:

 

Es wird eine Vorbeurteilung der Alkaliempfindlichkeit aller für einen Beton vorgesehenen Gesteinskörnungen (getrennt nach Lieferkörnungen) mit einem Schnelltest durchgeführt, unterstützt durch petrographische und...

Mehr erfahren Sie in

ZKG 05/2010

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ZKG 05/2010

Ressort:  Materials Science
Abonnement Inhaltsverzeichnis

Jochen Stark, Ernst Freyburg, Katrin Seyfarth, Colin Giebson, Doreen Erfurt

F.  A. Finger-Institute for Building Materials Science, Bauhaus-University Weimar/Germany

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