Bild 6
Zeitliche Entwicklung frostinduzierter Rissbildung im Detail B des virtuellen Vertikalschnittes (Bild 4) Temporal development of freeze induced crack formation in detail B of the virtual vertical cross section of figure 4 during the CIF-test
Tab. 2
Charakteristika des Betons Characteristics of concrete
geschalt
Beton
Zement
Art
Basalt/Quarz
Sieblinie Art Gehalt
AB16 CEM I 32,5 R sd
[kg/m3]
350
w/z-Wert
0,45
LP-Mittel
nein
Art der Prüffläche Druckfestigkeit 28 d [MPa] Spaltzugfestigkeit 28 d [MPa] Rohdichte [g/cm3]
gesägt
geschalt 60,9 4,93 2,44
20mm Bild 7
Wechseln. Zur volumetrischen Ermittlung der Abwitterung wurden die Differenzbilder zwischen dem Höhenprofil im Ausgangszustand und dem Höhenprofil nach dem jeweiligen Frost-Tausalz-Wechsel gebildet und das dabei entstehende Differenzvolumen ermittelt. Das Ergebnis der volumetrischen Bestimmung der Abwitterung ist im Bild 9a für beide Prüfflächenarten aufgetragen. Vergleichend ist im Bild 9b die normierte gravimetrisch bestimmte Abwitterungsmasse über der Frost-Tau-Wechselzahl dargestellt. Bei einer vergleichenden Betrachtung beider Diagramme ist qualitativ eine gute Übereinstimmung von volumetrisch und gravimetrisch ermittelter Abwitterung erkennbar. Die Ermittlung beider Werte ermöglicht erstmals eine Ermittlung der Dichte der Abwitterung in Abhängigkeit von der Anzahl der Frost-Tausalz-Wechsel. Diese beträgt anfänglich 1,8 g/cm3 und erhöht sich im weiteren Verlauf der CDF-Prüfung auf 2,0 g/cm3.
4
CDF-Prüfung
Gesteinskörnung
B
nach
Betonzusammensetzung
A
gesägt
vor
Merkmal
Art der Betonprüffläche
Zusammenfassende Betrachtungen und Ausblick
Es wurde exemplarisch an je einem Anwendungsbeispiel aufgezeigt, dass der Einsatz innovativer Prüftechniken neue Möglichkeiten bei der Analyse frostinduzierter Schädigungsprozesse in Betonen eröffnet. So gelangte
20mm
Fotografische Aufnahmen der geschalten und gesägten Prüffläche vor und nach der CDF-Prüfung Photographic images of the formed and the sawn test concrete surface before and after the CDF-test
einerseits die Röntgen 3D-CT zur zeitlichen und räumlichen Visualisierung innerer Rissbildungsprozesse bei der CIF-Prüfung mit folgendem Fazit zum Einsatz: – Nachweis räumlicher Visualisierbarkeit innerer Rissbildung auch im Beton mit geringerer Frostschädigung – Korrelation der Befunde von Röntgen 3D-CT und Ultraschall – Limitierung der Nachweisgrenze der Risserkennbarkeit durch Ortsauflösung der Röntgen 3D-CT (Detektierbarkeit von Rissen ab einer Breite von ca. 32 μm mit verwendeter Messanordnung) – Nachweis hoher Schadensanfälligkeit von vorgeschädigter Gesteinskörnung durch vergleichende Betrachtung der CT-Aufnahmen vor und nach der Frostbeanspruchung – Nachweis räumlicher Visualisierbarkeit innerer Rissbildungsprozesse während der CIF-Prüfung mit zeitlich limitiertem Messfenster durch zyklisch wiederholte tomografische Messungen unter Nutzung spezieller Auswertealgorithmen Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 12
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FACHTHEMA ARTICLE
F. Weise, B. Maier, K. Ehrig: Analysis of damage processes in concrete induced by freeze thaw or freeze thaw salt cycles