Einfluss der Nachbehandlung auf die Dauerhaftigkeit geschalter massiger LP-Betonbauteile
Ergebnisse eines Forschungsvorhabens der Bundesanstalt für Wasserbau
Spörel, Frank / Müller, Hilmar / Westendarp, Andreas
Der Nachbehandlung kommt hinsichtlich der Dauerhaftigkeit der Randzone von Betonbauteilen eine besondere Bedeutung zu. Beton für massige Bauteile unterscheidet sich von Beton für den allgemeinen Hochbau durch die Art der Ausgangsstoffe, die Betonzusammensetzung sowie verschiedene Anforderungen an die Betoneigenschaften. Im Verkehrswasserbau werden maßgeblich Betone für massige Bauteile eingesetzt, die im Bereich der Wasserwechselzone, beispielsweise von Schleusenbauwerken, den Bedingungen der Expositionsklasse XF3 entsprechen müssen. Im Rahmen eines FuE-Vorhabens der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) wurde der Einfluss von Schalung, Nachbehandlungsart und Nachbehandlungsdauer auf verschiedene Eigenschaften derartiger Betone untersucht. Ausgewählte Ergebnisse und die wesentlichen Erkenntnisse werden in dem Beitrag vorgestellt. Die Untersuchungen haben Auswirkungen verschiedener Nachbehandlungsvarianten auf die Temperatursituation und das Austrocknungsverhalten im Zeitraum der Nachbehandlung gezeigt. Die Temperatureinwirkungen bei den untersuchten massigen Bauteilen wurden über eine Ermittlung des effektiven Betonalters berücksichtigt. Durch Bohrkernuntersuchungen wurden diese Auswirkungen der Nachbehandlungsvarianten auf die Festbetoneigenschaften im Bauteilrandbereich im Alter von mehreren Jahren analysiert. Ausgewählte Ergebnisse wurden am Beispiel des Chloridmigrationskoeffizienten, des Wasseraufnahmekoeffizienten, der Wasseraufnahme im CIF-Test und des Porenanteils mit Poreneingangsradien r < 5 nm für einen Beton und verschiedene Nachbehandlungen dargestellt. Eine Verlängerung der Schaldauer an den massigen Bauteilen von drei auf sieben Tage war effektiver als wasserrückhaltende Sekundärmaßnahmen. Diese zeigten bei dreitägiger Schaldauer nur geringe oder gar keine Auswirkungen auf die Festbetoneigenschaften. Bei siebentägiger Schaldauer wurden durch die wasserrückhaltenden Maßnahmen meist gar keine Auswirkungen festgestellt. Die deutlichsten Verbesserungen wurden durch wasserabführende Schalungsbahnen erzielt. Bei anderen, hier nicht dargestellten Untersuchungen wurden diese Beobachtungen tendenziell bestätigt, Abweichungen wurden jedoch auch beobachtet. Die Ergebnisse der Untersuchungen sollen in erster Linie als Grundlage für eine Überprüfung und etwaige Anpassung der Anforderungen an die Nachbehandlung gemäß ZTV-W LB 215 dienen. Zu berücksichtigen bleibt dabei, dass die Untersuchungsergebnisse zunächst einmal nur für geschalte massige Bauteile aus LP-Beton gelten. Aufgrund der kapillarbrechenden Eigenschaften der künstlichen Luftporen haben Nachbehandlungseinflüsse, die sich auf das Kapillarporensystem der Betonrandzone auswirken, bei LP-Beton ggf. andere Auswirkungen als bei Beton ohne künstliche Luftporen.

Curing is particularly important for the durability of the edge zones of concrete components. Concrete for massive components differs from concrete for general building work in the nature of the constituents, the concrete composition and the different demands made on the concrete properties. The concretes used for massive components in waterway engineering are mainly those that have to comply with the conditions for the XF3 exposure class in the area of the drawdown zone, e.g. for lock structures. The influence of the formwork and the type and duration of curing on various properties of these concretes was investigated in an R&D project of the BAW (Federal Waterways and Engineering Research Institute). Selected results and the main findings are presented in the article. The investigations have shown the effects of different types of curing on the temperature situation and drying behaviour during the curing period. The temperature effects in the massive components investigated were taken into account by determining the effective concrete age. Drill core investigations were used to analyze the effects of the different types of curing on the hardened concrete properties in the edge regions of the components at an age of several years. Selected results were shown for one concrete and different types of curing for the chloride migration coefficient, the water absorption coefficient, the water absorption in the CIF test and the proportion of pores with inlet radii r < 5 nm. Extension of the time in the formwork from three to seven days was more effective for massive components than secondary water-retention measures. For three days in the formwork these had little or no effect on the properties of the hardened concrete. With seven days in the formwork the water-retention measures had absolutely no detectable effect in most cases. The most significant improvements were achieved by water-repellent formwork liners. Other investigations not shown here tended to confirm these observations but some differences were also observed. The results of the investigations are intended to serve primarily as the basis for checking and possible adaptation of the requirements for curing given in ZTV-WL B 215. It must be borne in mind that for the time being the investigative results only apply for massive components made of air-entrained concrete and produced in formwork. Because the synthetic air voids interrupt the capillaries the curing factors that act on the capillary pore system at the concrete edge zones may possibly have a different effect on air-entrained concrete from concrete without synthetic air voids.
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beton 6/2013 ab Seite 234
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bis beton 4/2022: Verlag Bau+Technik GmbH
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