Vermeidung von AKR in Betonfahrbahndecken

摘要

In the last few years cracking has been observed in various concrete pavements, which often are associated with alkali-silica-reaction (ASR). In an alkali-silica-reaction amorphous silica (SiO_2) from aggregates reacts un-der moistconditions with alkali hydroxide (NaOH, KOH), which is amongst others part of thecement matrix. An alkali-silica-reaction is well known in concrete construction for a long time and can be controlled by concrete technology measures. Regarding ASR in concrete pavements, two Special effects have to be considered. On the one hand, the extemal supply of alkalis by deicing agents plays an important role on the ASR-development in concrete pavements. On the other hand, the concrete structure is stressed by millions of load cycles caused especially by heavy traffic. During the Service life of the pavement microcracking can result from these loads. The ingress of those extemal alkalis is intensified by this microcracking and has so indirect influence on the development of alkali-silica-reaction. The risk of an alkali-silica-reaction increased by an extemal alkali ingress and microcracking was studied in extensive investigations in situ and in the laboratory.%In den letzten Jahren sind in Betonfahrbahndecken vermehrt Schäden (Risse) aufgetreten, die mit einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) in Verbindung gebracht wurden. Bei einer AKR reagiert amorphe Kieselsäure, die in Gesteinen enthalten sein kann, bei entsprechender Feuchte mit den Alkalien (Natrium, Kalium), die u.a. bereits im Zementstein enthalten sind. Eine AKR ist im allgemeinen Betonbau seit Langem bekannt und durch entsprechende betontechnische Maßnahmen beherrschbar. Bei Betonfahrbahnen kommen allerdings zwei zusätzliche Effekte hinzu. Zum einen werden im Winter alkalihaltige Taumittel auf die Betonoberfläche aufgebracht, die einen zusätzlichen (externen) Alkalieintrag in den Beton abbilden. Zum anderen ist der Beton durch die ständig überrollenden Fahrzeuge, insbesondere durch den Schwerverkehr, massiv zyklischen Beanspruchungen aus-— gesetzt. Dadurch entstehen im Laufe der Zeit feinste Mikrorisse im Betongefüge, die zunächst als Makrorisse so gar nicht erkennbar sind. Allerdings können über diese die extern eingetragenen Alkalien vergleichsweise tief in das Betongefüge eindringen und dort die gefürchtete AKR auslösen. Die deutlich erhöhte Gefahr einer AKR durch den externen Alkalieintrag in Verbindung mit Mikroschädigungen infolge der zyklischen Verkehrsbeanspruchungen wurde in einschlägigen Labor- und Praxisversuchen nachgewiesen.