In jüngster Vergangenheit sind Risse an Fahrbahndecken aus Beton festgestellt worden, die häufig mit einer AKR in Verbindung gebracht werden. Im Rahmen der Phase I dieses Forschungsprojektes wurden In-situ-Untersuchungen an gerissenen und ungerissenen Betonfahrbahndecken durchgeführt. Die folgenden Fragen konnten jedoch nicht näher quantifiziert werden: (1) Wie wirken sich im Betongefüge durch Vorbeanspruchungen eingeprägte Veränderungen (Mikrorisse), seien sie durch äußere Verkehrslasten oder durch lastunabhängige Zwangsbeanspruchungen hervorgerufen, auf die Entwicklung einer AKR und die weitere Rissbildung aus? (2) Inwieweit intensiviert eine externe Alkalizufuhr (Taumittel) eine AKR in Fahrbahndecken aus Beton? In Phase II dieses Forschungsprojektes erfolgte daher eine versuchstechnische Verifizierung der Überlagerung von thermischen/hygrischen Spannungen bzw. Lastspannungen mit Spannungsgradienten aus einer AKR. Zusammenfassend zeigten die Versuche, dass schnelle, sprunghafte Verformungen maßgeblich durch Temperaturunterschiede ausgelöst werden. Nach zwanzig Wechsellagerungszyklen konnten an den verwendeten Betonprobekörpern jedoch noch keine Schäden infolge einer AKR festgestellt werden. Weitere Untersuchungen zeigten, dass infolge der zyklischen Vorschädigung durch z. B. 5 Mio. Lastwechsel der rel. dyn. E-Modul um rd. 10 % absank. Dieser Abfall konnte auch in situ gemessen werden und geht mit einer Degradation im Mikrogefüge des Betons einher. Ferner zeigten die Einwalkversuche, dass mit zunehmender Vorschädigung die NaCl-Lösung bis zu rd. 40 % (bei 5 Mio. Lastwechsel Vorschädigung und 2 Mio. Überrollungen) tiefer in das Betongefüge eindrang als ohne entsprechende Vorschädigung. Damit hat der Grad der vor dem Einwalken vorhandenen Vorschädigung einen signifikanten Einfluss auf das Eindringverhalten der NaCl-Lösung. Weiter wurden AKR-Untersuchungen an vorgeschädigtem und ungeschädigtem Beton mit und ohne Alkalizufuhr von außen durchgeführt. Dabei war im Ergebnis der AKR-Performance-Prüfung für den Beton mit alkaliempfindlichen Rhyolith-Splitten ein deutlicher Einfluss der Alkalizufuhr von außen festzustellen. Der Einfluss einer zyklisch/dynamischen Vorschädigung kam bei diesen Untersuchungen nicht so signifikant zum Ausdruck, was u. U. aber auch auf die Art der Vorschädigung und die zeitlich begrenzte Versuchsdauer zurückzuführen war. Dennoch war bei den mechanisch vorgeschädigten Proben nach 12 Prüfzyklen die AKR-bedingte Dehnung um rd. 30 % größer als bei den nicht vorgeschädigten Proben. Dies entsprach bei dem vorliegenden Prüfszenario einem zeitlichen Vorsprung von etwa einem Zyklus (3 Wochen).

In the last few years cracking in concrete pavements occurred, which could be related to ASR in many cases. The observed cracks are more distinct in the main driving lane than in the adjacent passing lanes. Within stage I of this research project investigations in cracked and non-cracked pavements were performed in situ. However, in these studies the following important questions could not be answered satisfactorily: (1) In which way do variations (micro-cracking) in the microstructure, caused by external traffic loads or load-independent restraint stresses, influence the development of an ASR and further cracking? (2) To which extent is an ASR in concrete pavements intensified by an external alkali supply (de-icing salts)? In stage II of this research an experimental verification of the superposition of thermal/hygral stresses and load-stresses with ASR related stress-gradients was conducted. Tests at the Technical University Munich demonstrated that rapid and sharp deformations are mainly provoked by thermal changes. After 20 cycles of accelerated ASR-tests no damages, which were caused by an ASR, were detected on the specimens. The investigations at the Ruhr-University Bochum proved that due to cyclic loadings (e.g. 5 Mio. cycles) the relative dynamic E-modulus decreased by about 10%. Such decrements in the relative dynamic E-Modulus, which characterize a degradation in the microstructure, could also be measured in situ on real pavements. Furthermore, the overrunning tests with de-icing salt solutions demonstrated that with increasing degradation the salt solution penetrated the microstructure about 40% deeper (at 5 Mio. pre-load-cycles and 2 Mio. overrunnings) than in concretes without pre-damaging. Thus the degree of degradation has a significant influence on the penetration behavior of NaCl-solutions into the concrete structure. At the Bauhaus-University Weimar specific ASR-tests on pre-damaged and undamaged concrete specimens were performed with as well as without external alkali supply. In such ASR performance tests for concretes containing ASR-sensitive rhyolithe aggregates a considerable influence of an external alkali supply was assessed. The effect of a degradation in the microstructure due to cyclic and dynamic pre-damaging was not as significant in this test series, which mainly has to be attributed to the short testing period. Nevertheless, after 12 test cycles the ASR-related deformations were about 30% higher in pre-damaged concretes than in undamaged ones. Within this test scenario this correlates to a timely advantage of about one cycle (about 3 weeks).