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Report (Bericht) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/263/


Entwicklung eines Prüfverfahrens für Beton in der Expositionsklasse XF2

Development of a test procedure for concrete according to XF2-exposition

Setzer, Max J. ; Keck, Hans-Joachim ; Palecki, Susanne ; Schießl, Peter ; Brandes, Christian

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Auftaumittel , Beton , Deutschland , Empfindlichkeit , Entwicklung , Forschungsbericht , Frost , Prüfverfahren , Sättigungsgrad (mater) , Wassergehalt
Freie Schlagwörter (Englisch): Concrete , Degree of saturation (mater) , Deicing , Development , Frost , Germany , Moisture content , Research report , Sensitivity , Test method
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 32 Zementbeton
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Institut für Bauphysik und Materialwissenschaft <Essen>
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau
Bandnummer: 56
ISBN: 978-3-86509-706-4
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2007
Publikationsdatum: 05.10.2011
Bemerkung: Weitere beteiligte Körperschaft: Centrum für Baustoffe und Materialprüfung, Technische Universität München. Die kostenpflichtige Verlagsversion des Berichtes liegt nur in digitaler Form (CD-ROM) vor.
Kurzfassung auf Deutsch: Ziel des Vorhabens war es, ausgehend von dem für XF4-Betone anerkannten CDF-Prüfverfahren ein Laborprüfverfahren zu entwickeln, das einen abgeschwächten Frost-Tausalzangriff gemäß XF2-Exposition erzeugt und eine Beurteilung des Frost-Tausalzwiderstandes bei mäßiger Sättigung zulässt. Die am IBPM der Universität Duisburg-Essen durchgeführten Laborergebnisse verdeutlichen, dass eine Beurteilung des Widerstandes gegenüber einer XF2-Exposition über die Einstellung eines mäßigeren Feuchtegehaltes beziehungsweise Sättigungsgrades nicht eindeutig möglich ist. Dagegen ergab die Kombination der drei Prüfparameter - Minimaltemperatur –10°C, 3%ige NaCl-Lösung und 14 FTW Prüfdauer - eine geeignete Abschwächung des CDF-Prüfverfahrens auf die Erfordernisse von XF2-Mischungen. Aufgrund der geringen Datenmenge ließ sich jedoch noch kein allgemein gültiger Grenzwert als Abnahmekriterium festlegen. Im Rahmen der Untersuchungen am cbm der TU München wurden Betone, die aufgrund ihrer Zusammensetzung für die Klassen XF4 und XF2 beziehungsweise für geringere Klassen als XF2 geeignet sind, sowohl durch Untersuchungen im Labor als auch durch Auslagerungsversuche beurteilt. Anhand der durch Auslagerung ermittelten Feuchtedaten wird deutlich, dass die Schädigung über die verschiedenen Winterperioden kumulativ zu sehen ist und nicht aus einer zunehmenden Sättigung des gesamten Probekörpers über mehrere Winter hinweg resultiert. Die Schädigung ist die Folge einer lokalen Übersättigung der äußersten Randzone, die jedoch weder durch Wägung des gesamten Probekörpers noch durch Messungen mit der Multiringelektrode erfassen werden konnte. Die Aufsättigung des Zementsteingefüges erfolgt bei Außenbauteilen aufgrund sich ändernder thermischer Randbedingungen und des damit verbundenen dynamischen Prozesses scheinbar in einer geringeren Schichtdicke als beim CDF-Verfahren. Folglich entstehen in der Praxis trotz vergleichbarer Anzahl an Frost-Tau-Wechseln geringere Schädigungen. Unabhängig davon erwies sich die Korrelation der Schädigung im Labortest und in der Praxis als sehr gut. Der modifizierte CDF-Test mit einer reduzierten Prüfdauer von 14 Frost-Tau-Wechseln und einer Minimaltemperatur von –10°C spiegelt das Verhalten von XF2 Betonen praxisgerecht wieder.
Kurzfassung auf Englisch: he aim of this project was to develop a laboratory test procedure for XF4-concrete based on the accepted CDF-test procedure which produces a reduced frost-thaw attack according to XF-2 exposition and an assessment of the frost-thaw-resistance at a moderate saturation. The laboratory results achieved at the IBPM, university Duisburg-Essen show that an evaluation of the resistance compared to the XF2-exposition my means of the calibration of a moderate moisture that means saturation is not clearly possible. However, the combination of three test parameter – minimal temperature –10°C, 3% NaCl-solution and 14 days frost-thaw-cycles resulted in an appropriate mitigation of the CDF-test procedure with the regard to the demand of XF-2 mixtures. On the basis of a minor amount of data no general boundary value could be determined as acceptance criteria. In line with the tests at the cbm of the Technical University Munich concrete were tested which were suitable on the basis of their consistency for the specification XF4 and XF2 that means for minor specifications such a XF2 both by laboratory or by field tests. Moisture data which were obtained by field tests show that the damage during various winter periods is cumulative which does not result in an increasing saturation of the whole specimen over several winter periods. The damage is a result of a local oversaturation of the outermost peripheral zone which could not be recorded neither by weighting of the whole specimen nor by measuring with the multi-ring-electrode. The saturation of the hardened cement paste structure occurs at outer constructional elements due to changing thermal boundary conditions and its dynamic process obviously in a smaller layer thickness than at the CDF-process. Consequently smaller damage occurs in practice despite a comparable number of frost-thaw-cycles. Despite that the correlation of damage under laboratory test conditions and in practice proved to be very good. The modified CDF-test reflects the behaviour of XF2 concrete in practice with a reduced test duration of 14 frost-thaw-changes and a minimum temperate of –10°C.