ForscnungBe-

Heft

98 2008

Benver e Forschungsberichte aus dem Forschungsprogramm des Bundesministerium tür Verkehr, Bau und Stadtentwicklung und der Forschungsgesellschaft tür Straßen- und Verkehrswesen e.v.

Luftporenkennwerte in Abhängigkeit der Art und Dosierung des LP-Bildners und Zusammenhang

it dem Frost-Tausalz-Widerstand "texturierterll

BetonstraBendecken

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Peter SchießI Dipl. -Ing. Christian Brandes Dipl.-Ing. Anne Schnittger Dipl.-Ing. Doris Strehlein

cbm - Centrum Baustoffe und l\I1aterialprüfung Technische Universität München

Januar 2008

Herausgegeben vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Abteilung Straßenbau, Straßenverkehr, Bann

Inhalt 3.4.8 Bestimmung der Oberflächenhaft­zugfestigkeit texturierter, nach­behandelter Betone 24

Einleitung, Problemstellung und Zielsetzung 13

3.4.9 Bestimmung der freien Wasser­aufnahme und der Wasserauf­nahme unter Vakuum . . . . . . . . . . . .. 24

2 Stand der Forschung . 13 3.4.10 Messung der Gaspermeabilität mit

2.1

2.1.1

Problematik: Luftporenbildner

Einfluss des Luftporengefüges auf den Frost-Tausalz-Widerstand

. 13

3.4.11

dem Torrent-Verfahren texturierter, nachbehandelter Betone

Bestimmung der Oberflächen­

24

von Beton .. 13 dauerhaftigkeit texturierter, nach­

2.1.2 Wirkungsweise und Ausgangsstoffe behandelter Betone 25

von Luftporenbildnern . 14 3.4.12 Praxisuntersuchungen 29

2.1.3 Anforderungen an Luftporenbildner 15 3.5 Teil B: Frühe Frostbeanspruchung . .. 29

2.1.4 Einflüsse der Betonzusammen­ 3.5.1 Allgemeines.................... 29 setzung und -verarbeitung auf die 3.5.2 Voruntersuchungen 30 Porenbildung . 15

3.5.3 Druckfestigkeitsentwicklung , 2.1.5 Auswirkungen des Luftporengefüges Ermittlung des Zeitpunkts des

auf die Festbetoneigenschaften . 15 Erreichens von 60 % der 2.2 Problematik: Früher Frost . 15 Nennfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 31

2.2.1 Allgemeines . 15 3.5.4 Untersuchung des Frost-Tausalz­

2.2.2 Mögliche Expositionen . 16 Widerstandes 31

2.2.3 Derzeitige Regelung in den 3.5.5 Multi-Ring-Messungen............ 31

geltenden Vorschriften . 16 3.5.6 Ermittlung des Hydratations­

2.2.4 Bisher durchgeführte Unter­ grades . . . . . . . . . . . . . . . . .. ..... 33

suchungen . 17 3.5.7 Untersuchungen zur Veränderung

2.2.5 Zusammenfassung und Fazit für der Oberflächentextur durch eine die weiteren Untersuchungen . 19 frühzeitige Verkehrsbean­

spruchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 33

3 Ausgangsstoffe,

3.1

3.2

Betonzusammensetzung, Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . ..

Ausgangsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

Betonrezepturen und Mischregime . . ..

19

19

20

4

4.1

4.1.1

Ergebnisse

Teil A: LP-Bildner

Einstellen des Luftporengehalts im Frischbeton

34

34

34 3.3 Herstellung der Probekörper 21

4.1.2 Frischbetonkennwerte 35 3.4 Teil A: LP-Bildner 21 4.1.3 Abhängigkeit der Stabilität der 3.4.1 Untersuchungsprogramm . . . . . . . . . .. 21 Luftporen im Frischbeton von der

3.4.2 Frischbetonuntersuchungen . . . . . . . .. 22 Art des Luftporenmittels . . . . . . . . . .. 36

3.4.3 Ermittlung der Druckfestigkeit. . . . . 23 4.1.4 Abhängigkeit der zeitlichen Ent­

3.4.4 Ermittlung der Biegezugfestigkeit . . . .. 23 wicklung der Frischbetonkonsistenz

3.4.5 Bestimmung der Luftporenkenn­von der Art des Luftporenmittels 36

werte am Festbeton 23 4.1.5 Druckfestigkeit 37

3.4.6 Bestimmung der Frost-Tausalz­ 4.1.6 Biegezugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . .. 37

Beständigkeit (CDF-Test) . . . . . . . . . .. 23 4.1.7 Abhängigkeit der Druck- und Biege­

3.4.7 Bestimmung des Frost-Tausalz­ zugfestigkeiten von der Art des Luft-

Widerstandes texturierter. nachbe­ porenmittels 39

handelter Betone 24 4.1.8 Luftporenkennwerte am Festbeton . " 40

11

4.1.9

4.1.10

4.1.11

4.1.12

4.1.13

4.1.14

4.1.15

4.1.16

4.1.17

4.2

4.2.1

4.2.2

4.2.3

4.2.4

4.2.5

4.2.6

4.2.7

4.2.8

4.2.9

5

Frost-Tausalz-Beständigkeit (CDF-Test) 42

Zusammenhang zwischen den Luftporenkennwerten am Fest­beton und der Frost-Tausalz-Beständigkeit 45

Frost-Tausalz-Beständigkeit von texturierten, nachbehandelten Betonen 47

Oberflächenhaftzugfestigkeit 48

Freie Wasseraufnahme und Wasseraufnahme unter Vakuum .... 48

Gaspermeabilität nach TORRENT . .. 48

Oberflächendauerhaftigkeit texturierter, nachbehandelter Probekörper 49

Praxisuntersuchungen 50

Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 52

Teil B: Früher Frost. . . . . . . . . . . . . .. 54

Voruntersuchungen 54

Druckfestigkeitsentwicklung, Er­mittlung des Zeitpunkts des Er­reichens von 60 % der Nenn­festigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 59

Frost-Tausalz-Widerstand ' 61

Ermittlung der Luftporenkennwerte im oberflächennahen Bereich , 69

Multi-Ring-Messungen 72

Hydratationsgrad 73

Einfluss des Hydratationsgrades und der Sättigung auf den Frost­Tausalz-Widerstand 73

Untersuchungen zur Veränderung der Oberflächentextur bei einer frühen Verkehrsbeanspruchung ... .. 75

Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 77

Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . .. 79

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 80

Anhang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 83

12