Die Dauerhaftigkeit und damit die Lebensdauer von Beton hat in den vergangenen Jahren zunehmend an Relevanz gewonnen – nicht zuletzt unter dem Aspekt der Umweltverträglichkeit von Betonbauwerken (längere Lebensdauer = geringere Umweltwirkung). Dabei hat sich die Nachbehandlung als wesentlich zum Erreichen der gewünschten Festigkeit und Dauerhaftigkeit sowie zur Reduzierung des Frühschwindens und damit einhergehender Rissbildung sowie der Eindringtiefe der Carbonatisierungsfront erwiesen. Eine unzureichende Nachbehandlung des jungen Betons hat v.a. im oberflächennahen Bereich maßgebliche Auswirkungen auf dessen Mikrogefüge, die durch die zum Zeitpunkt der Erhärtung vorliegenden Umwelteinwirkungen (Temperatur, Feuchte, etc.) hervorgerufen werden. In der vorliegenden Forschungsarbeit wird junger Beton mit den Zementarten CEM II/A und CEM II/C unter Laborbedingungen unterschiedlichen Einwirkungen (Expositionen) unterzogen und die jeweiligen Folgen auf dessen Festbetoneigenschaften, insbesondere in Bezug auf das Mikrogefüge, untersucht. Im Fokus stehen neben der Bestimmung der Betondruck- und -zugfestigkeit die Gaspermeabilität zur Dauerhaftigkeitsabschatzung sowie die Bestimmung der Carbonatisierungstiefe und eine Schadenbeurteilung mittels Polarisationsmikroskopie. Ziel ist die Bestimmung der Schädigungswirkung der jeweiligen Exposition auf die unterschiedlichen Betonsorten bzw. deren Mikrogefüge sowie der Versuch einer Schädigungsquantifizierung. Die Ergebnisse zeigen einen Einfluss sowohl hervorgerufen durch die jeweilige Exposition als auch der verwendeten Zementart auf die jeweilige Schädigung bzw. Änderung des Mikrogefüges. Es bestätigt sich die Kenntnis, dass Beton mit CO2-optimiertem Bindemittel CEM II/C aufgrund der langsameren Festigkeitsentwicklung eine längere Nachbehandlung benötigt, um eine ausreichende Dauerhaftigkeit gewährleisten zu können.
Simulated exposure and damaging of young concrete with an impact on the durability of the concrete; part 1
The durability and thus the service life of concrete has become increasingly relevant in recent years – not least in terms of the environmental compatibility of concrete structures (longer service life = lower environmental impact). After-treatment has proven to be essential for achieving the desired strength and durability, as well as for reducing early shrinkage and the associated crack formation and penetration depth of the carbonation front. Inadequate curing of young concrete has a significant impact on its microstructure, especially near the surface, which is caused by environmental influences (temperature, humidity, etc.) at the time of hardening. In this research work, young concrete with cement types CEM II/A and CEM II/C is subjected to various influences (exposures) under laboratory conditions and the respective effects on its hardened concrete properties, particularly with regard to the microstructure, are investigated. In addition to determining the compressive and tensile strength of the concrete, the focus is on gas permeability for durability assessment, determination of carbonation depth and damage assessment using polarisation microscopy. The aim is to determine the damaging effect of the respective exposure on the different types of concrete and their microstructure, and to attempt to quantify the damage. The results show an influence of both the respective exposure and the type of cement used on the respective damage or change in the microstructure. This confirms the knowledge that concrete with CO2-optimised CEM II/C binder requires longer curing due to its slower strength development in order to ensure sufficient durability.