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Projekt
Bewertung des Einflusses einer mechanisch induzierten Rissbildung auf den Verlauf der schädigenden AKR mit innovativen Prüftechniken
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Birgit Meng; Dr.-Ing. Frank Weise
Fachliche Zuordnung
Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
Förderung
Förderung von 2011 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 165295427
Das Teilprojekt 4 verfolgt in der zweiten Förderperiode das Ziel, die experimentelle Basis für die Entwicklung und Validierung der Modelle auf Meso- und Makroebene weiter zu vervollständigen. Der Fokus liegt dabei auf der quantitativen Beschreibung der Rissbildungs- und Transportprozesse mit innovativer Prüftechnik. Aufgrund der in der ersten Förderperiode im zyklischen 4-Punkt-Biegeversuch mit aufstehender Prüflösung festgestellten signifikanten Verminderung der Betondegradation in der Zugzone des Schwingbalkens als Folge hygrisch induzierter Eigenspannungen wird ergänzend ein weiteres Belastungsszenario betrachtet. So soll durch eine zyklische Vorschädigung des Schwingbalkens vor seiner Beaufschlagung mit der Prüflösung der Einfluss des intermittierenden Öffnens und Schließens der ermüdungsinduzierten Risse auf den interagierenden Stofftransport vertiefend herausgearbeitet werden. Zur räumlichen Risscharakterisierung nach verschiedenartiger Vorschädigung des Fahrbahndeckenbetons in TP1 und TP4 findet die in der ersten Förderperiode ertüchtigte Röntgen 3D-CT verstärkt Anwendung. Zusätzlich wird der Natrium- und Chlorideintrag in den Fahrbahndeckenbeton nach zyklischer Beanspruchung bei gleichzeitig aufstehender Prüflösung (TP4) bzw. nach dem Einwalkversuch (TP1) analysiert und vergleichend bewertet. In der ersten Förderperiode konnte nur mit der Klimawechsellagerung der Nachweis erbracht werden, dass die ermüdungsinduzierte Betondegradation und der dadurch bedingte erhöhte Alkaliund Chlorideintrag eine verstärkte AKR-Schädigung zur Folge hat. Die Rolle der Frosttauwechselphase gilt es hierbei noch zu klären. Weiterhin bedürfen die bisher in der Nebelkammer nicht nachweisbaren Auswirkungen der bei der Vorschädigung eingebrachten Alkalien auf die AKR durch die Verwendung einer alternativen Gesteinskörnung und AKR-Prüfverfahren noch einer Abklärung. Zusätzliche Betonversuche an einem modifizierten Fahrbahndeckenbeton (Ersatz des Straßenbauzement durch Prüfzement (Na2Oäqui.: 1,30 M.-%)) sollen Aufschluss über die Rolle der ermüdungsinduzierten Risse auf die AKR geben und die Basis für die Validierung des AKRSchädigungsmodells (TP3) schaffen. Zur fundierten Validierung des Simulationsmodells zum Stofftransport (TP3) erfolgen zusätzlich vergleichende Aufsaugversuche mit verschiedenen Prüfmedien an einem unterschiedlich hygrisch vorkonditionierten Fahrbahndeckenbeton (ohne/mit Vorschädigung) mit simultaner Verfolgung des räumlichen Feuchte- und Ionentransports. Diese werden korrelativ mit dem analysierten Risssystem betrachtet. Zur Abklärung der Auswirkungen einer unterschiedlichen Ausprägung der AKR über den Fahrbahnquerschnitt auf das Dehnverhalten werden großformatige Balken mit unterschiedlicher Natriumverteilung über der Tiefe einer AKR-provozierenden Lagerung unterzogen. Die tiefenabhängig ermittelten Längsdehnungen und Feuchteverteilungen bilden die Basis für Entwicklung und Validierung des makroskopischen Modells in TP6.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
