Kriechen von SAP-modifiziertem Beton

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans-Wolf Reinhardt
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb ; Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290609881

Superabsorbierende Polymere (SAP) können als neues Betonzusatzmittel eingesetzt werden. Durch die hohe Wasserspeicherung sind sie geeignet, ein Wasserreservoir im Beton anzulegen, das sich während der Hydratation des Zementes entleeren kann. Damit steht Wasser zusätzlich zum Anmachwasser zur Verfügung. Beton mit niedrigem Wasserzementwert kann auf diese Weise im Innern nachbehandelt werden (internal curing) oder Wasser, das bei hohen Temperaturen und/oder windigem Wetter schnell verdunstet, kann ersetzt werden. Beide Effekte erhöhen den erreichbaren Hydratationsgrad des Zementsteins. Superabsorbierende Polymere wurden auch zur Abdichtung von (Mikro)-Rissen mit Erfolg eingesetzt. Bei Zugkriechversuchen an Beton wurde festgestellt, dass Beton mit SAP deutlich weniger kroch als ohne SAP. Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, das Kriechverhalten von SAP-modifizierten Betonen zu untersuchen. Dem Ansatz liegt die Hypothese von P. Rossi zugrunde, der postulierte, dass das Grundkriechen (basic creep) durch Mikrorissbildung verursacht wird. Wenn Mikrorisse auftreten, können sie durch SAP geheilt werden und das Kriechen kann dadurch abnehmen. Die vorgeschlagenen Versuche beschränken sich nicht auf das Grundkriechen, sondern es soll auch das Trocknungskriechen miteingeschlossen werden. Kriechen wird unter Druck- wie auch unter Zugbelastung untersucht. Es werden zwei SAP modifizierte Betone und drei Referenzbetone ohne SAP ab dem 28. Tag mit 40 % der 28 Tage-Festigkeit über einen Zeitraum von neun Monaten belastet und die Gesamtdehnungen werden gemessen. Auch soll das Rückkriechen über zwei Monate bestimmt werden. Die Versuche werden im Normalklima durchgeführt. Parallel dazu wird an unbelasteten Proben das Schwinden bestimmt. Es wird erwartet, dass die Rissaktivität und das Kriechen mit SAP vermindert werden und dass die Restfestigkeit zunimmt. Die Ergebnisse dienen zur Erstellung eines rheologischen Modells mit elastischen und viskosen Komponenten, deren Parameter von der Zugabe von SAP abhängig gemacht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Oliver Mielich