Luftporen als Schadensursache beim maschinellen Nachbearbeiten (Glätten/Abscheiben) der Oberfläche von Beton ohne künstliche Luftporen
Abplatzungen bei monolithischen Betonplatten
Egger-Cresnik, Guid / Kiss, Harald / Ressler, Christoph
Der Beitrag behandelt Abplatzungen bei monolithischen Betonplatten durch zu hohe Luftgehalte in Betonen, ohne dass durch Luftporenbildner künstlich Luftporen eingeführt wurden. Es wird aufgezeigt, welche Fragestellungen zur Ursachenforschung im Fall eines Schadens auftreten können und anhand von Beispielen aus der Praxis wird der Einfluss der Verdichtung auf den Luftporengehalt und die Luftporenverteilung im Festbeton gezeigt. Die monolithische Betonplatte ist ein Bauteil mit hohem technischen Anspruch sowohl an die Betonherstellung als auch an die Verarbeitung. In den überwiegenden Fällen funktioniert das Zusammenspiel von Betontechnologie und Verarbeitungstechnologie sehr gut und es entstehen bei Einhaltung aller technischen Vorgaben wirtschaftliche Bauteile von höchster Qualität und funktionalem Nutzen. Jedoch ist die monolithische Betonplatte auch schadensanfällig, wenn ein oder mehrere negative Einflüsse bei der Herstellung auftreten. In dieser Abhandlung wird nur die Thematik eines zu hohen Luftgehalts als Ursache für Abplatzungen betrachtet. In den meisten Fällen können Abplatzungen instandgesetzt werden, dies ist aber mit hohen Kosten verbunden. Hohe Luftgehalte in Nicht-LP-Betonen können viele Ursachen haben, die mitunter nicht ganz leicht zu verifizieren sind bzw. auch nicht immer ganz klar voneinander getrennt werden können. Als Ursachen können genannt werden: Zugabe von Fasern, Einmischen von Zusatzmitteln im Fahrmischer, Lufteinfuhr durch den Pumpvorgang oder eine unzureichende Verdichtung. Die stichprobenartigen punktuell durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, dass bei unzureichender Verdichtung auch die Mikroluftporen (Luftporen ≤ 300 μm) steigen und es sich nicht ausschließlich um immanente nicht verdichtbare Luftporen handelt. Die Mikroluftporen sind bei den durchgeführten Versuchen bei den unverdichteten Proben bis auf das Doppelte bezogen auf die Mikroluft der verdichteten Proben gestiegen. Eine Zuteilung von verdichtbaren Mikroluftporen und immanenter Mikroluftporen ist nach heutigem Wissenstand prüftechnisch nicht möglich. Es bleibt nur die visuelle mikroskopische Beurteilung durch Sachverständige. Höhere Luftgehalte bis zu 3,5 % im verdichteten Frischbeton sind keine Seltenheit und können unter ungünstigen Umständen auftreten, müssen aber nicht zwangsweise zu einem Schaden führen. Daher wurde dieser Wert auch in [6] (ÖN B 4710-1) als maximal zulässiger Grenzwert definiert. Entscheidenden Einfluss auf den Luftgehalt hat, wie die Untersuchungen verdeutlichen, die Verdichtung des Betons. Diese betontechnologische Gegebenheit unterstreicht die hohe Bedeutung einer an die Konsistenzklasse angepassten, normkonformen Verdichtung zur Vermeidung von Abplatzungen.
Air voids as a cause of damage during mechanical finishing (smoothing/grinding) of the surface of concrete without artificial air voids
The contribution deals with spalling of monolithic concrete slabs due to excessive air content in concretes without artificial air voids being introduced by air entrainment agents. It is shown which questions can arise for the investigation of the cause in the case of damage and the influence of compaction on the air void content and the air void distribution in hardened concrete is shown on the basis of practical examples. The monolithic concrete slab is a structural component with high technical demands on both concrete production and processing. In the majority of cases, the interaction of concrete technology and processing technology works very well and, if all technical requirements are met, economical components of the highest quality and functional benefit are produced. However, the monolithic concrete slab is also susceptible to damage if one or more negative influences occur during production. In this article, only the issue of excessive air content as a cause of spalling will be considered. In most cases, spalling can be repaired, but this is associated with high costs. High air contents in non-LP concretes can have many causes, which are sometimes not easy to verify or cannot always be clearly separated from each other. Causes can be mentioned: Addition of fibres, mixing in of admixtures in the truck mixer, introduction of air through the pumping process or insufficient compaction. The spot checks carried out at random have shown that in the case of insufficient compaction, the micro air voids (air voids ≤ 300 μm) also increase and that it is not exclusively a matter of intrinsic air voids that cannot be compacted. In the tests carried out, the micro-air voids in the non-compacted samples increased up to twice in relation to the micro-air of the compacted samples. According to the current state of knowledge, a classification of compressible micro air voids and immanent micro air voids is not possible in terms of testing technology. Only visual microscopic assessment by experts remains. Higher air contents of up to 3.5 % in compacted fresh concrete are not uncommon and can occur under unfavourable circumstances, but do not necessarily lead to damage. Therefore, this value was also defined in (ÖN B 4710-1) as the maximum permissible limit value. As the investigations show, the compaction of the concrete has a decisive influence on the air content. This concrete-technological fact underlines the great importance of compaction that is adapted to the consistency class and conforms to the standard in order to avoid spalling.
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beton 9/2021 ab Seite 290
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