Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Schadensrisiko und Schadensentwicklung in Betonfahrbahndecken als Folge einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion
Betonfahrbahnen unterliegen neben den mechanischen Einwirkungen aus dem Verkehr insbesondere klimatisch bedingten, sich stetig ändernden thermischen und hygrischen Einwirkungen sowie zusätzlichen Beanspruchungen, die sich aus konstruktiven Gegebenheiten bzw. aus der Bauweise einer Betonfahrbahn ergeben. Auf den hierdurch gegebenen Ausgangsbeanspruchungszustand treffen ggf. die Auswirkungen einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) in Form von eingeprägten Dehnungen als Folge der mit ihr einhergehenden Treiberscheinungen. Die hieraus resultierende Gesamtbeanspruchung bewirkt oftmals, aber nicht zwangsläufig, die zeitliche Entwicklung von breiten Fahrbahnrissen. Dabei ist der Wirkungsanteil aus der AKR praktisch unbekannt. Zudem führt die AKR auf der Widerstandsseite zu einer zunehmenden Entfestigung des Betongefüges, die gleichermaßen ausschlaggebend für die Rissbildung sein kann, jedoch nach jetzigem Kenntnisstand nicht quantifizierbar ist. Die eigentlichen Mechanismen der Rissbildung sind daher unbekannt. Dies schließt auch die Anwendung gezielter Gegenmaßnahmen aus. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die aufgezeigten Kenntnislücken zu schließen, d. h. die Beanspruchung infolge einer AKR im Schichtensystem Betonstraße unter den in der Praxis gegebenen komplexen Einwirkungen und Widerständen wirklichkeitsnah zu analysieren, das Schadensrisiko zuverlässig zu prognostizieren sowie Erkenntnisse hinsichtlich einer verbesserten konstruktiven Durchbildung des Schichtensystems zu gewinnen. Hierzu wird in der vorliegenden Arbeit zunächst ausführlich auf den Stand der Kenntnisse eingegangen. Anschließend werden die umfangreichen experimentellen Untersuchungen zur Ermittlung der zeitlichen Veränderung von Festigkeits- und Verformungseigenschaften zweier typischer Straßenbetone unter dem Einfluss einer schädigenden AKR vorgestellt. Sie belegen u. a. die zunehmende Entfestigung mit fortschreitender AKR. Die Ergebnisse dienen als Grundlage zur Herleitung von Materialgesetzen AKR-geschädigter Betone und zur Formulierung eines ...
Schadensrisiko und Schadensentwicklung in Betonfahrbahndecken als Folge einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion
Betonfahrbahnen unterliegen neben den mechanischen Einwirkungen aus dem Verkehr insbesondere klimatisch bedingten, sich stetig ändernden thermischen und hygrischen Einwirkungen sowie zusätzlichen Beanspruchungen, die sich aus konstruktiven Gegebenheiten bzw. aus der Bauweise einer Betonfahrbahn ergeben. Auf den hierdurch gegebenen Ausgangsbeanspruchungszustand treffen ggf. die Auswirkungen einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) in Form von eingeprägten Dehnungen als Folge der mit ihr einhergehenden Treiberscheinungen. Die hieraus resultierende Gesamtbeanspruchung bewirkt oftmals, aber nicht zwangsläufig, die zeitliche Entwicklung von breiten Fahrbahnrissen. Dabei ist der Wirkungsanteil aus der AKR praktisch unbekannt. Zudem führt die AKR auf der Widerstandsseite zu einer zunehmenden Entfestigung des Betongefüges, die gleichermaßen ausschlaggebend für die Rissbildung sein kann, jedoch nach jetzigem Kenntnisstand nicht quantifizierbar ist. Die eigentlichen Mechanismen der Rissbildung sind daher unbekannt. Dies schließt auch die Anwendung gezielter Gegenmaßnahmen aus. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die aufgezeigten Kenntnislücken zu schließen, d. h. die Beanspruchung infolge einer AKR im Schichtensystem Betonstraße unter den in der Praxis gegebenen komplexen Einwirkungen und Widerständen wirklichkeitsnah zu analysieren, das Schadensrisiko zuverlässig zu prognostizieren sowie Erkenntnisse hinsichtlich einer verbesserten konstruktiven Durchbildung des Schichtensystems zu gewinnen. Hierzu wird in der vorliegenden Arbeit zunächst ausführlich auf den Stand der Kenntnisse eingegangen. Anschließend werden die umfangreichen experimentellen Untersuchungen zur Ermittlung der zeitlichen Veränderung von Festigkeits- und Verformungseigenschaften zweier typischer Straßenbetone unter dem Einfluss einer schädigenden AKR vorgestellt. Sie belegen u. a. die zunehmende Entfestigung mit fortschreitender AKR. Die Ergebnisse dienen als Grundlage zur Herleitung von Materialgesetzen AKR-geschädigter Betone und zur Formulierung eines ...
Schadensrisiko und Schadensentwicklung in Betonfahrbahndecken als Folge einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion
Wiedmann, Andreas Benjamin (Autor:in) / Müller, H. S.
01.01.2020
Hochschulschrift
Elektronische Ressource
Deutsch