70 Jahre AKR und kein Ende
in Sicht? (Teil 1)

AKR-Schäden an einem 17 Jahre alten Tunnelbauwerk (2007)

AKR-Schäden an einem Autobahnabschnitt auf der BAB A9 (2008) nach 14 Jahren Nutzungsdauer

AKR-Gelzusammensetzungen an unterschiedlichen Stellen in einer Pore

AKR-Schadensfälle

Risse im Gesteinskorn und im umgebenden Zementstein, verursacht durch AKR (Schema) [11]

Risse im Gesteinskorn und im umgebenden Zementstein, verursacht durch AKR (Dünnschliffaufnahme)

Schematische Darstellung des Ablaufs der Alkali-Kieselsäure-Reaktion

Löslichkeit von amorphem/kristallinem SiO₂ in Abhängigkeit vom pH-Wert [15, 16]

Löslichkeit verschiedener SiO₂-Modifikationen in Abhängigkeit von der Temperatur [17]

Gemessene Quelldrücke verschiedener synthetischer AKR-Gele [19]

Auslaugung von Betonprobekörpern mit unterschiedlichen Bindemitteln während der Nebelkammerlagerung bei 40 °C [24]

AKR-Schäden an einem Wasserbauwerk

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.

1 Einleitung

Betonschäden in Form von Netzrissen, Abplatzungen und Gelausscheidungen wurden erstmals 1940 von Stanton als das Ergebnis einer Reaktion zwischen den Alkalien des Zementes und Gesteinskörnungen mit löslicher Kieselsäure erkannt [1]. Als weltweit erster dokumentierter Schadensfall gilt ein Wasserkraftwerk (Buck Hydroelectric Plant) am New River in Virginia (USA), bei dem 1922, nur 10 Jahre nach dessen Bau, Schäden festgestellt wurden [2]. Die AKR-Schäden in den USA führten in den Jahren nach 1940 zu umfangreichen Ursachenforschungen, zur Entwicklung von Prüfverfahren und zur...

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

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

70 Jahre AKR und kein Ende
in Sicht? (Teil 1)

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1 Einleitung

ZKG 04/2010

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