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Wiederverwendung von RC-Baustoffen aus AKR-geschädigten Betonfahrbahndecken

Reuse of RC building materials from ASR dam-aged concrete pavements

  • Im Bereich des deutschen BAB-Netzes stellt sich derzeit das Problem dar, dass in den Jahren vor 2005/2006 zum Teil Gesteinskörnungen für den Bau von Betonfahrbahndecken verwendet wurden, die eine Alkaliempfindlichkeit aufweisen und dadurch heute mehr oder weniger ausgeprägte AKR-Schäden hervorrufen. Es ist abzusehen, dass in auch den kommenden Jahren mit größeren Erneuerungsmaßnahmen AKR-geschädigter Streckenabschnitte zu rechnen ist. Beim Ausbau dieser Strecken wirkt sich nachteilig aus, dass das anfallende Recyclingmaterial (RC-AKR-Material) zur Herstellung neuer Fahrbahndecken ungeeignet ist. Es sollte daher die Frage geklärt werden, ob und unter welchen Voraussetzungen das beim Ausbau gewonnene Aufbruchmaterial nach Aufbereitung als Sekundärrohstoff in Tragschichten ohne Bindemittel (ToB) bzw. in hydraulisch gebundenen Tragschichten (HGT) in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden kann. Untersuchungen direkt nach der Aufbereitung lassen eine Verwertung von RC-AKR-Material in ToB (Frostschutzschicht, Schottertragschicht) und HGT zunächst interessant erscheinen. Die aus Laborversuchen, im Bestand und an wissenschaftlich begleiteten Neubaumaßnahmen gewonnenen Ergebnisse zeigen, dass eine Verwertung in einer ToB keinen negativen Einfluss hat, wenn schädigende Auswirkungen einer sich möglicherweise im RC-Material fortsetzenden AKR ausgeschlossen werden können. Allgemein ist bei der Verwendung von Betonrecycling (RC-Material) in ToB eine mögliche Verminderung der Wasserdurchlässigkeit sowie der kapillarbrechenden Wirkung zu berücksichtigen. Im Gegensatz dazu wird eine Verwertung von Recyclingmaterial aus AKR-geschädigten Betonfahrbahndecken in HGT nicht empfohlen. Grund ist die Haftung von RC-AKR-Material zum Zementsteingerüst, welche durch eine nachträglich einsetzende AKR gestört wird und örtlich Spannungskonzentrationen ermöglicht, die ein Versagen des Gesamtquerschnitts bei Biegebeanspruchung bewirken. Der vorliegende Beitrag zeigt daher Möglichkeiten und Grenzen auf, welche sich bereits bei der Diagnose, dem Aufbruch und der Aufbereitung sowie bei der Verwertung von AKR-geschädigten Fahrbahndeckenbetonen ergeben.
  • In the period prior to 2005/2006 aggregates were partly applied for the construction of concrete pavement within the German motorway network (BAB) which are sensitive to alkali. This has resulted in the problem of the development of ASR damage to a lesser or greater degree. It can be anticipated that more renewal work for sections damaged as a result of ASR will be required. When disassembly these sections, one negative impact is that resultant recycling material (RC-ASR material) is unsuitable for the construction of new concrete pavements. Therefore, it has to be clarified as to whether, and under which conditions, the demolition material obtained during the removal process can be used as secondary raw material in base layers without binding agents (ToB) or hydraulically bound base layers (HGT). Examinations directly after processing have shown that use of RC-ASR material may be of interest in ToB (anti-frost layer, crushed-rock layer) and HGT. Results gained from lab tests, existing surfaces and scientifically monitored new construction work reveal that use in ToB has no negative impact if subsequent ASR can be excluded. When applying concrete recycling (RC material) it must in general be considered that RC material may have a negative impact on water permeability or the capillary-breaking effect in ToB. In contrast, use of recycling material from concrete road surfaces damaged by ASR is not recommended in HGT. The reason is the adhesion of RC-ASR material to the cement stone matrix which is damaged by subsequent ASR impact and which may cause local stress concentration which in turn causes failure of the total cross-section in case of flexural stress. This paper discusses opportunities and limits resulting from the diagnosis, breaking-up and processing as well as use of ASR-damaged concrete pavements.

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Metadaten
Author:Oliver Mielich
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-25379
ISBN:978-3-95606-585-9
ISSN:0943-9323
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau (152)
Publisher:Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG
Place of publication:Bremen
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2021/08/11
Date of first publication:2021/08/11
Publishing institution:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Corporative Author:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Release Date:2021/08/11
Tag:Alkaliempfindlichkeit; Aufbereitung; Aufbruch; Betonfahrbahndecken; Verwertung
Recovery; breaking-up; concrete pavements; processing; sensitive to alkali
Number of pages:114
Comment:
Bericht zum Forschungsprojekt 06.0111
Wiederverwendung von RC-Baustoffen aus
AKR-geschädigten Betonfahrbahndecken

Fachbetreuung
Janin Kuhnsch

Referat
Betonbauweisen
Institutes:Abteilung Straßenbautechnik
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):License LogoBASt

$Rev: 13581 $