Zum Frostwiderstand gefügedichter Betone mit geringen Wasserzementwerten: Fid-Bau Portal

Zum Frostwiderstand gefügedichter Betone mit geringen Wasserzementwerten

Feldrappe, Volkert

Kenntnisse über die Dauerhaftigkeit von Hochleistungsbetonen mit w/z (Wasser-Zement-Werten) kleiner 0.4 ist bisher nicht ausreichend, um die Auswirkungen und Zusammenhänge einer Frostschädigung differenziert beschreiben zu können. Daher wurden die Einflussgrößen Struktur, Feuchtigkeitshaushalt und Porensystem auf den Frostwiderstand hochfester Betone untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass hochfeste Betone mit Silicastaub und einem w/z<0.35 einen ausreichenden Frostwiderstand haben. Sie weisen nach 100 Frost-Tau-Wechseln nur geringe Änderungen des relativen dynamischen E-Moduls auf. Dagegen fällt der relative dynamische E-Modul der silicastaubhaltigen Betone mit w/z>=0.35 schon nach wenigen Frost-Tau-Wechseln deutlich ab. Das Gefüge und die kapillare Wasseraufnahme zeigen, dass sich durch den Einsatz von Silicastaub vermehrt Mikrorisse während der Erhärtung ausbilden, die jedoch keinen Einfluss auf die Frostbeständigkeit ausüben. Frostbedingte Gefügeschädigungen können bei silicastaubhaltigen Betonen nicht anhand von Unterschieden in der Porosität, Porengrößenverteilung und weiteren Gefügekenngrößen infolge der Verwendung von Silicafeinstaub erklärt werden, sondern eher durch physikalisch gebundenes Wasser. Dieses wird bei der Erhärtung der Betone gebunden, wobei silicastaubhaltige Betone mehr Wasser binden als vergleichbare Betone ohne Mikrosilica. Ursache hierfür ist die Bildung wasserreicher hygroskopischer Alkalisilicate. Der relative Porenfüllungsgrad beträgt bei Betonen ohne Mikrosilica und bei Betonen mit Mikrosilica und w/z<0.35 ca. 60 %, bei Betonen mit w/z>=0.35 dagegen 73 %. Der Wasseranteil in den Alkalisilicaten ist gefrierbar, der physikalisch an den Alkalisilicaten gebundene Wasseranteil steigt mit zunehmendem w/z. Demnach sollen hochfeste Betone mit Mikrosilica und w/z>0.35 mit künstlich eingeführten Luftporen hergestellt werden, wenn sie einem Frostangriff mit hoher Wassersättigung ausgesetzt sind.