Kriechen von AKR-geschädigtem Beton mit slow/late Gesteinskörnung

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hans-Wolf Reinhardt
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 219127510

Beton, der durch Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) geschädigt ist, wird in vielen Fällen weiter genutzt und dabei langdauernd belastet. Zur Berechnung der Resttragfähigkeit und der Verformung von AKR-geschädigten Bauwerken werden Kenntnisse über die Festigkeitswerte, den Elastizitätsmodul und das Kriechen benötigt. Die meisten veröffentlichten Ergebnisse betreffen das Quellverhalten, die Druckfestigkeit und den dynamischen Elastizitätsmodul. Diese Kenntnisse sind nicht ausreichend. Außerdem wurden in den allermeisten Fällen die untersuchten Betone nicht mit slow/late Gesteinen hergestellt.Der Forschungsantrag stellt sich zum Ziel, das Langzeitverhalten von Betonen mit slow/late Gesteinen zu untersuchen. Dies sind Gesteine, die erst nach längerer Dauer (10 bis 20 Jahre) reagieren. Zu den slow/late Gesteinen gehören Quarzporphyre (Rhyolithe), Grauwacken, Quarzite, Granite, Andesite und auch Kies-Edelsplitte vom Oberrhein. Von diesen werden Grauwacke, Quarzporphyr und Edelsplitt ausgewählt. Prüfkörper werden in der Nebelkammer bei 40°C über 140, 280 bzw. 560 Tage gelagert. Parallel dazu werden Prüfkörper in der Klimasimulationskammer nach Stark [1] 8 Zyklen á 21 Tage beaufschlagt. Parallel dazu werden auf dem Dach des Institutsgebäudes Prüfkörper 645 Tage gelagert. Anschließend wird auf Druck mit einem Drittel der charakteristischen Festigkeit ein Jahr belastet. Andere Prüfkörper werden ebenso vorgelagert und auf Zug ein Jahr belastet. Parallel zu den Kriechversuchen werden die Druckfestigkeit, die Zugfestigkeit, der statische Elastizitätsmodul und das Quellen bzw. Schwinden gemessen. Die Ergebnisse dienen zur Erstellung eines rheologischen Modells, das elastische, viskose und plastische Komponenten beinhaltet. Für die Praxis werden die Ergebnisse so aufbereitet, dass sie eine Hilfe für die Nachberechnung AKR-geschädigter Bauwerke ergeben hinsichtlich Tragfähigkeit und Verformung einschließlich möglicher Verstärkungsmaßnahmen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr.-Ing. Oliver Mielich