Einfluss der Gesteinskörnung auf den Chloridwiderstand von Beton

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: VSS2012/403
• Projekttitel Englisch: Influence of aggregate on the chloride resistance of concrete

Schlüsselwörter (Deutsch)

Chloridwiderstand von Beton, feine Gesteinskörnung, Steuergrössen Betonproduktion

Schlüsselwörter (Englisch)

Chloride resistance of concrete, fine aggregates, concrete production characteristics

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die chloridinduzierte Korrosion wurde als eine Hauptursache der Schäden von Stahlbetonbauwerken (Brücken, Galerien etc.) erkannt. In verschiedenen Forschungsvorhaben wurde die Bestimmung des Chloridwiderstands von Beton und dessen Einflussgrössen untersucht.
In der Praxis treten Fälle auf, bei denen der Grenzwert des Chloridmigrationskoeffizienten überschritten wird und keine schlüssigen Ur-
sachen zu erkennen sind, die mit bekannten betontechnologischen Zusammenhängen nachvollzogen werden können. In diesen Fällen sind gezielte Massnahmen zur Sicherstellung eines genügenden Chloridwiderstandes unmöglich. Dies verunsichert Betonhersteller und Anwender. Dass trotz intensiver Bemühungen keine verlässlichen Steuergrössen für den Chloridwiderstand gefunden wurden zeigt, dass Einflüsse relevant werden, deren Grössen in der Produktionskontrolle nicht erfasst werden.
Verschiedene Forschungen und die Erfahrungen aus der Praxis belegen den Einfluss der feinen Gesteinskörnung auf die allgemeinen Eigenschaften des Betons. Gezielte Untersuchungen zum Einfluss der feinen Gesteinskörnung auf den Chloridwiderstand fehlen jedoch. Aus dem Umstand, dass die feine Gesteinskörnung einen wesentlichen Einfluss auf die Betoneigenschaften ausübt und dass nicht erklärbare Ausreisser beim Chloridwiderstand auftreten, kann geschlossen werden, dass in der Produktionskontrolle heute nicht erfasste Eigenschaften der Gesteinskörnung einen relevanten Einfluss auch auf den Chloridwiderstand des Betons ausüben können.
Die Hypothese lautet deshalb: Die Korngrössenverteilung, petrografische Beschaffenheit und Kornform der feinen Gesteinskörnung üben einen relevanten Einfluss auf den Chloridwiderstand von Beton aus. Das Projekt wird in 2 Phasen abgewickelt. Mit Laborversuchen an ausgewählten Gesteinskörnungen wird die Hypothese in einer Phase 1 untersucht und die massgebenden Einflussgrössen bestimmt. Bei Bestätigung der Hypothese in den Laborversuchen wird in einer Phase 2 die Umsetzung und Anwendung in der Praxis untersucht.
Die SIA-Normkommission 262 ist am Thema interessiert.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The chloride-induced corrosion was identified as a major cause of the damage of reinforced concrete structures. In research projects the determination of chloride resistance of concrete and its effect sizes was examined.
In practice there are cases, where the limit of the chloride migration coefficient will be exceeded, for which no conclusive causes that can be traced to known contexts. Targeted measures for safety provision of a sufficient resistance are in these cases impossible. This unsettles concrete producers and users.
That even though intensive efforts, no reliable control variables are found for the chloride resistance indicates that factors are relevant,
whose sizes in the production control could not be recorded. The aggregate exerts a significant influence on the fresh and hardened concrete properties. Detailed investigations on the influence of aggregate on the chloride resistance are lacking however.
It can be concluded that nowadays recognized properties of the aggregate have a relevant influence on the chloride resistance of concrete-exercise.
The hypothesis is: the grain size distribution, petrographic composition and particle shape of fine aggregate exert a relevant influence on the chloride resistance of concrete.

With laboratory tests on selected aggregates, the hypothesis will be identified in Phase 1 and the significant influencing variable be defined. On confirmation of the hypothesis in laboratory tests the implementation and application in practice will be examined in Phase 2.
The SIA standard committee 262 is interested in the topic.

Weitere Hinweise und Angaben (Deutsch)

Zugehörige Projekte:

Forschungsprojekt VSS 1997/098 "Vergleichende Untersuchungen zum Chloridwiderstand von Betonen"

Projektziele (Deutsch)

Ziel: Untersuchung des Einflusses der feinen Gesteinskörnung (Korngruppe < 4mm) auf den Chloridwiderstand von Beton.
Mit den Untersuchungen sollen zudem die folgenden Fragestellungen beantwortet werden:
- Welche der untersuchten Eigenschaften der feinen Gesteinskörnung sind bezüglich Chloridwiderstand des Betons wichtig und in der
  Produktionskontrolle der Gesteinskörnungen für Beton allenfalls detaillierter zu prüfen?
- Kann mit zusätzlichen Untersuchungen mit den vorhandenen Gesteinskörnungen der Chloridwiderstand sicher erreicht werden?
- Ist ein Austausch der Gesteinskörnungen zur sicheren Erreichung des Chloridwiderstandes in der Beton-Produktion notwendig?
Nutzen für Forschungsförderer: Bestätigt sich die gestellte Hypothese und die aufgeworfenen Fragen werden beantwortet, wird die Unsicherheit bezüglich der Erreichung von geforderten Chloridwiderständen des Betons reduziert und damit ein wesentlicher Beitrag zu dauerhaften Bauwerken mit Tausalz-Exposition (Brücken, Galerien etc.) erbracht.

Projektziele (Englisch)

Objective: to study the influence of fine aggregates  on the chloride resistance of concrete.

With the investigations should following questions be answered:
 - What characteristics of fine aggregate in the production control system should to be recorded more detailed.
 - Can the chloride resistance of concrete be reached with high security with the existing aggregates.
 - Is a exchange of aggregates needed to secure the achievement of the chloride resistance of concrete production.
Use for research funding: If the statetd hypothesis is confirmed and the questions raised are answered,  the uncertainty regarding the achievement of the required chloride resistance of concrete will be reduced and thus an essential contribution to sustainable buildings be provided.

Berichtsnummer (Deutsch)

1535

Berichtsnummer (Englisch)

1535