Ziel dieser Arbeit war es, einerseits anhand einschlägiger Analysen und AKR-Untersuchungen (FIB und FIZ) die maßgeblichen Beanspruchungen darzulegen, die die Dauerhaftigkeit der Betonfahrbahndecken in-situ signifikant beeinträchtigt haben. Andererseits wurde im Rahmen von Laboruntersuchungen der Frage nachgegangen werden, inwieweit das Betongefüge der Fahrbahndecken infolge realitätsnaher zyklischer Beanspruchungen degradiert wird und inwieweit dann in Folge alkalihaltige Taumittel tiefer in das Betongefüge eindringen können und schließlich Alkali- Kieselsäure-Reaktionen im Fahrbahndeckenbeton begünstigt werden. Die einschlägigen Analysen und Laboruntersuchungen hinsichtlich der maßgebenden Beanspruchungen zeigten u. a., dass die Schädigung der Betonfahrbahndecken tendenziell mit steigender Temperatur bei der Herstellung (über rd. 15-20 °C) zunahm. Das heißt, dass Schädigungen der Betonfahrbahndecken, die im Sommer hergestellt werden, maßgeblich auf hohe Frischbetontemperaturen zurückzuführen sind. Zudem konnte anhand von Bohrkernproben, die aus bereits geschädigten Streckenlosen entnommen worden waren, eine intensivere AKR festgestellt werden als an Proben, die aus ungeschädigten Streckenlosen stammten, obwohl beide hinsichtlich der Betonzusammensetzung ein vergleichbares AKR-Potential aufwiesen. Hieraus ist abzuleiten, dass die eigentliche Rissinitiierung deutlich stärker durch thermische Zwangsspannungen sowie zyklische Verkehrsspannungen beeinflusst wird als durch eine AKR, letztere bei Vorhandensein von ersten Rissen (auch Mikrorissen) vor allem zur Schadensausweitung beiträgt. Die externe Alkalizufuhr führte im Rahmen der AKR-provozierenden Lagerung zu größeren Dehnungen als eine reine Feuchtlagerung ohne Zufuhr von Alkalien. Besonders ausgeprägt war der Dehnungszuwachs wiederum dann, wenn die Proben aus bereits geschädigten Streckenlosen stammten. Das heißt, dass die externe Alkalizufuhr hinsichtlich der Dehnungsentwicklung im Rahmen einer AKR-provozierenden Lagerung einen maßgeblichen z. T. sogar dominanten Einfluss auf die schädigende Wirkung der AKR in Betonfahrbahndecken hat. Zudem zeigten die Bohrkernuntersuchungen, dass sich auch unterschiedliche Dehnungen und damit ein unterschiedliches AKR-Potential für Betone mit verschiedenen Gesteinskörnungen (Granodiorit/Grauwacke, Rhyolith) einstellten bei denen die Übrigen Randbedingungen (insbesondere der Alkalieintrag über den Zement) gleich waren. Als Fazit dieser Analyse kann demnach festgehalten werden, dass die in-situ beobachteten Schädigung der Betonfahrbahndecken auf thermische Zwangsspannungen, zyklischen Verkehrslasten überlagert mit einer schädigenden AKR zurückzuführen waren.
Dauerhaftigkeit von Betonfahrbahndecken unter besonderer Berücksichtigung des externen Alkalieintrags
2012
186 Seiten, 95 Bilder, 47 Tabellen, 157 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Dauerhaftigkeit von Dränbeton für Betonfahrbahndecken
TIBKAT | 1998
|TIBKAT | 2018
|Experimentelle Untersuchungen an Betonfahrbahndecken
TIBKAT | 1971
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