AAR-Prävention für Beton: Erfahrungen mit Zusatzstoffen

• Unité de recherche: OFROU RPT
• Numéro de projet: AGB2016/001

Mots-clé (Allemand)

Alkali-Aggregat-Reaktion, Prävention, Performance-Prüfung nach SIA 2042, Validierung, AAR-beständige Betone, reaktive Zusatzstoffe

Mots-clé (Anglais)

Alkali-Aggregate-Reaction, Prevention, Performance-Test acc. to SIA 2042, validation, ASR resistant concrete, reactive mineral additions

Description succincte (Allemand)

Im Rahmen des Projektes AGB 2006/003 wurde die Performance-Prüfung zum Nachweis der AAR-Beständigkeit für Betone ohne reaktive Zusatzstoffe validiert. Das Prüfverfahren und die festgelegten Grenzwerte sind im Merkblatt SIA 2042 aufgenommen worden. 2007 konnte die Prüfung für Betonrezepturen mit Zusatzstoffen nicht validiert werden, da die ersten Betonbauten, welche mit solchen Betonen hergestellt worden sind, noch zu jung waren, um eine Validierung mit ausreichender Sicherheit erlauben zu können. Auf die fehlende Validierung wurde in den Schlussfolgerungen der Forschungsberichte AGB 2006/003 und AGB 2006/006 hingewiesen. Da der Einsatz von Zusatzstoffen die wichtigste Präventionsmassnahme für AAR bei Beton mit reaktiver Gesteinskörnung darstellt, ist die Überprüfung der Aussagekraft und der Grenzwerte der Performance-Prüfung von dringender Bedeutung.
Die erste Validierung hat gezeigt, dass die Performance-Prüfung grundsätzlich brauchbar ist, da sie aussagekräftige Ergebnisse liefert für das Verhalten der Betone ohne Zusatzstoffe im Bauwerk (vergleichbare Reaktionen im Labor wie im Bauwerksbeton, keine Artefakte).Die Unsicherheit besteht jedoch, ob dies in Anwesenheit von Zusatzstoffen ebenfalls zutrifft und ob die Performance-Prüfergebnisse genau gleich beurteilt werden sollten im Fall der Verwendung von Zusatzstoffen.
Die Validierung stützt sich auf schon vorhandene Daten und soll an 10-20 jährigen Betonbauten, bei denen Betone mit reaktiven Zusatzstoffen eingesetzt worden sind und die mit der Performance-Prüfung geprüft worden sind, analog zu AGB 2006/003 durchgeführt werden. Sie umfasst die visuelle Zustandserfassung und bei ca. 6 ausgewählten Bauwerken die Probenahme in exponierten Bereichen, in denen eine AAR am ehesten zu erwarten ist. Anhand von mikroskopischen Untersuchungen wird das Vorhandensein und das Ausmass allfällig vorhandener schädigender Alkalireaktionen erfasst. Die Ergebnisse werden mit den Messwerten der Beton-Performance-Prüfung verglichen.

Description succincte (Anglais)

The performance test on concrete without reactive mineral additions was validated in project AGB 2006/003. The test protocol and the liimt values were incorporated into SIA guideline 2042. At the time of the projet (2007) a validation of the test with concrete containing reactive mineral additions was not possible, as corresponding structures were still too recent. In the conclusions of AGB 2006/003 and AGB 2006/006 this missing validation was pointed out. As the use of reactive mineral additions is the most important measure to prevent AAR in concrete containing potentially reactive aggregates, a verification of the limit values used for the performance test is mandatory.
The first validation using concrete without reactive mineral additions has shown that the performance test permits conclusions on the behavior of concrete in structures (comparable reactions in lab and structure, no artefacts). However, it is not clear if this relation ist still valid with concrete containing reactive mineral additions.
The validation is based on already existing data and is planned to be conducted on 10-20 years old concrete structures containing reactive mineral additions where data from the performance test are available. The approach is the same as in AGB 2006/003. The study includes a visual assessment of structures and coring in components of six structures that are most likely to exhibit AAR. The occurrence and the extent of AAR will be determined. The result s will be compared to the expansion measured in the performance test.

Objectifs du projet (Allemand)

1. Durchführung der noch ausstehenden Validierung der Performance-Prüfung nach SIA 2042 für AAR-beständige Betone, die reaktive Zusatzstoffe enthalten.
2. Abklärung der langfristigen Wirksamkeit von Flugaschen, Silikastaub und Hüttensand für die AAR-Beständigkeit von Schweizer Bauwerksbetonen.
2. Erfassung allfälliger AAR-Schäden trotz Einsatz von Zusatzstoffen und deren Charakterisierung im Vergleich zu ähnlichen Bauwerken mit Betonen ohne Zusatzstoffe (Grundlagen hierfür aus AGB 2001/471).
3. Ausarbeitung von Beurteilungsgrundlagen für den Einsatz von Zusatzstoffen zur Sicherstellung der langfristigen AAR-Beständigkeit von Betonen.
4. Festlegung von Schweizer Grenzwerten für die Performance-Prüfung bei Betonen mit reaktiven Zusatzstoffen (analog zu AGB 2006/003)

Objectifs du projet (Anglais)

1. Validation of the performance test according to SIA 2042 for AAR-resistant concrete containing reactive mineral additions
2. Evaluation of the longterm effectiveness of reactive mineral additions like fly ash, silica fume and slag for the AAR-resistance of concrete used for Swiss structures
2. Identification of possible AAR-induced damages in spite of the use of reactive mineral additions and comparison to damages in structures with concrete containing no reactive mineral additions (based on AGB 2001/471).
3. Definition of methods to ensure the appropriate use of reactive mineral additions and the longterm resistance of concrete to AAR
4. Definition of limit values for the performance test conducted with concrete containing reactive mineral additions (analog to AGB 2006/003)

No du rapport (Allemand)

694