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Buch (Monographie) zugänglich unter
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Verwendung von AKR-geschädigtem Betonaufbruch für hydraulisch gebundene Tragschichten

Use of ASR-damaged concrete recycling material for hydraulically bound base layer

Hünger, Klaus-Jürgen ; Börner, Carmen

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Alkali-Zuschlag-Reaktion , Ausdehnung (mater) , Baustoff , Beton , Bindemittel , Deutschland , Festigkeit , Forschungsbericht , Frostschutzschicht , Gemisch , Hydraulische Eigenschaften , Messung , Recycling , Tragschicht , Versuch , Zusammendrückung , Zuschlagstoff
Freie Schlagwörter (Englisch): Aggregate , Alcali silica reaction , Binder , Compression , Concrete , Expansion , Frost blanket , Germany , Hydraulic properties , Material (constr) , Measurement , Mixture , Recycling (mater) , Research report , Roadbase , Strength (mater) , Test
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 32 Zementbeton
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 22 Entwurf von Verkehrsinfrastruktur
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg. Lehrstuhl Baustoffe und Bauchemie
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau
Bandnummer: 88
ISBN: 978-3-95606-212-4
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2015
Publikationsdatum: 16.11.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Durch vergleichende Untersuchungen an einem RC-Baustoffgemisch, bei dem die Gesteinskörnung aus einem AKR-geschädigten Autobahnabschnitt gewonnen worden ist, und einem Referenzgemisch (ohne AKR-Vorschädigung) sollte die Eignung des AKR-RC-Gemisches als Baustoffgemisch für hydraulisch gebundene Tragschichten untersucht werden. Umfassende Untersuchungen zur Charakterisierung der beiden Ausgangsmaterialien, der Baustoffgemische und an daraus hergestellten HGT-Probekörpern wurden durchgeführt. Im Ergebnis der Untersuchungen kann gezeigt werden, dass das AKR-geschädigte RC-Baustoffgemisch bezüglich seiner körnungsspezifischen Eigenschaften das Potenzial für eine Verwendung als Frostschutzschicht und auch für eine hydraulisch gebundene Tragschicht besitzt. Eine entsprechende Klassierung zum Erreichen bzw. Einstellen der nach Norm geforderten Kennwerte ist ohne weiteres möglich. Auch die erreichbaren Druckfestigkeiten des Baustoffgemisches liegen mit deutlich über 10 N/mm2 (im Mittel 15 N/mm2) in einem Bereich, der das Material für den Anwendungsfall HGT interessant erscheinen lässt. An diesen Festigkeiten ändert sich auch signifikant nichts bei Veränderung der Umgebungsbedingungen (erhöhte Temperaturen bis 40°C, hohe Luftfeuchten bis 100% und Alkalizufuhr). Deutliche Einschränkungen gelten für das Formänderungsverhalten der mit den AKR-geschädigten RC-Baustoffgemischen hergestellten HGT-Proben, insbesondere dann, wenn diese den reaktionsbeschleunigenden Bedingungen einer AKR-Performance-Prüfung ausgesetzt sind. Die an den Baustoffproben gemessenen Dehnungen sind mit ca. 1 mm/m recht hoch, nicht nur im Vergleich zum aktuell geltenden Grenzwert von 0,5 mm/m (der hier nicht anzusetzen ist), insbesondere im Vergleich zu den Messwerten, die am Referenzmaterial ermittelt werden. Anhand des Kurvenverlaufes ist ersichtlich, dass der Dehnungs-Endwert nach 10 Zyklen noch nicht erreicht ist. Als Ursache für dieses Verhalten muss eine Kombination/Überlagerung aus weiterhin stattfindender schädigender AKR (was durch die Untersuchungen unter dem Mikroskop aber nicht zweifelsfrei bestätigt werden konnte) und einer sekundären Ettringitbildung in Betracht gezogen werden. Aus diesen Ergebnissen sollte eine Verwendung von AKR-geschädigten RC-Baustoffgemischen für HGT für jede Baumaßnahme separat bewertet werden.
Kurzfassung auf Englisch: Based on a comparison between a RC-building material mixture, produced from an ASR-damaged concrete road pavement, and a reference RC-building material mixture (without any pre damage) the suitability for using ASR-damaged RC-building material as a mixture in a hydraulically bound base layer (HGT) should be investigated. Therefore comprehensive investigations were made to characterize the starting materials, the RC-building material mixtures and the hydraulically bound base layer (HGT) samples. As a result of these investigations could be shown that the ASR-damaged RC-material mixture can be used for a frost protection layer and also for a hydraulically bound base layer (HGT) because of the specific grain properties of the aggregates. It is possible without any problems to reach the parameters demanded by norm with a specific classification process (braking and sieving). The compressive strength values could also be determined to a range of 10 MPa and more (the average value is 15 MPa), demonstrating the potential of the material. These strength values do not change significantly under changed testing conditions (increased temperature up to 40 °C, high relative humidity up to 100 % and alkali supply). Substantial restrictions are valid for the expansion behavior of the samples which are produced with the ASR-damaged RC-building material mixtures especially if these samples are stored under reaction accelerated conditions of the ASR-performance test method. The measured expansions with approximately 1 mm/m are rather high in comparison not only to the actual limit value of this method (the limit value is 0.5 mm/m but it cannot be taken in this case) but also to the values measured at the reference building material mixture. The expansion curves show that the final value is not even reached after 10 testing cycles. The reason for this expansion behavior might be a combination/superposition of an ASR-damaging process which continues to take place (but this mechanism could not be clearly confirmed by microscopic investigations) and a delayed ettringite formation. Based on these results the use of ASR-damaged RC-building material mixtures for hydraulically bound base layers (HGT) should be evaluated separately for each building project.