Teilprojekt 1
Lehrstuhl für Baustofftechnik
Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher: Externer Alkalieintrag in mechanisch / thermisch vorgeschädigtes Betongefüge
Ziel der überwiegend experimentellen Untersuchungen in diesem Teilprojekt ist es zunächst, den Grad der Degradation im Mikrogefüge und die Orientierung von Mikrorissen infolge realitätsnaher überlagerter zyklischer Zwangs- und Verkehrsbeanspruchungen im Beton quantitativ zu erfassen. Des Weiteren kommt dem externen Alkalieintrag in unterschiedlich stark vorgeschädigte Betonproben besondere Bedeutung zu. Dabei liegt das Hauptaugenmerk sowohl auf dem Transport von Feuchtigkeit und Alkalien infolge der Kapillarkräfte in den Mikrorissen unter statischen Verhältnissen als auch auf dem Effekt des Einwalkens der alkalihaltigen Taumittellösung durch den überrollenden Verkehr.
Bezüglich der Degradation infolge zyklischer Beanspruchung werden die Veränderungen im Mikrogefüge des Betons bei den unterschiedlichen Lastniveaus erfasst. Dazu werden einerseits Ultraschalllaufzeitmessungen nach unterschiedlichen Lastzyklen durchgeführt. Andererseits werden aus den beanspruchten Betonbalken Dünnschliffproben gewonnen, an denen die Risse im Mikrogefüge mikroskopisch vermessen werden und daraus über die Parameter Risslänge, -anzahl und -breite eine für die jeweilige Vorschädigung spezifische Rissöffnungsfläche bestimmt wird.
Neben diesen Untersuchungen zu der Degradation infolge zyklischer Beanspruchung werden Taumittellösungen in unterschiedlich stark vorgeschädigte Betone mit Hilfe eines überrollenden belasteten Reifens im Labor eingewalkt. Nach mehreren 100.000 Überrollungen werden die Eindringtiefen der Taumittellösungen mittels NMR quantifiziert. Ferner wird auch der Alkalitransport in den Mikrorissen über Kapillarkräfte näher untersucht. Ein Hauptaugenmerk liegt hier auf dem Chromatografieeffekt, der sich in Abhängigkeit der Degradation unterschiedlich einstellen kann.
Fortlaufend fließen die Ergebnisse aus diesem Teilprojekt in die modellhafte Beschreibung der Mikrorissbildung und Transportmechanismen ein.