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Beurteilung von Betonfahrbahndecken hinsichtlich deren in-situ AKR-Potential bei Gesteinskörnungen nach dem ARS Nr. 04/2013

BASt-Bericht S 162

Matthias Böhm, Eberhard Eikschen, Wibke Hermerschmidt, Christoph Müller, Roland Perkes, VDZ-gGmbH, Düsseldorf
55 Seiten
Erscheinungsjahr: 2021
Projektnummer: 08.0235
Preis: 0,00 €

Dieser Bericht steht ausschließlich kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.

Schwerpunkt des Vorhabens waren Untersuchungen an bisher ungeschädigten Betonfahrbahndecken im Bundesfernstraßennetz, in denen vor rund 30 Jahren Gesteinskörnungen zur Anwendung kamen, die nach Auskunft der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) gemäß den heutigen Bestimmungen nach dem ARS Nr. 04/2013 teilweise als alkaliempfindlich einzustufen sind.

In Abstimmung mit der BASt wurden insgesamt fünf Streckenabschnitte auf den Bundesautobahnen A7, A92 und A93 in Bayern für die Untersuchungen ausgewählt. Im ersten Bearbeitungsschritt erfolgte eine visuelle Begutachtung der Betondecken und eine Zuordnung zu AKR-Schadenskategorien. Des Weiteren wurden AKR-relevante Kennwerte der verwendeten Betonzusammensetzungen anhand der verfügbaren Bestandsunterlagen zusammengestellt. Im Anschluss erfolgte die Entnahme von Bohrkernen aus den Betondecken und die Präparation von Probekörpern für weitere Untersuchungen. Untersucht wurden die mechanischen Eigenschaften (Druck- und Spaltzugfestigkeit), der vorhandene Schädigungsgrad infolge AKR (Dünnschliffmikroskopie) sowie das Restdehnungspotential infolge AKR (Dehnung im 60 °C Betonversuch mit Alkalizufuhr und anschließende Dünnschliffmikroskopie).

Mittels Röntgenbeugungsanalyse und Dünnschliffmikroskopie erfolgten Vergleiche zwischen den im Beton vorhandenen und den aktuell in den Abbaustätten produzierten Gesteinskörnungen, soweit aktuelle Proben der Gesteinskörnungen beschafft werden konnten. Die aktuellen Gesteinskörnungsproben wurden mit dem Schnellprüfverfahren nach Alkali-Richtlinie charakterisiert.

Bei der visuellen Begutachtung der Fahrbahndecken wurden an keinem der fünf Streckenabschnitte AKR-typische Schäden festgestellt. Die Laboruntersuchungen zum Schädigungsgrad und zum Restdehnungspotential infolge AKR bestätigten im Wesentlichen den aufgrund der Begutachtung angenommenen hohen AKR-Widerstand der Betone.

Assessment of concrete road pavements with regard to their in-situ ASR potential for aggregates according to the ARS No. 04/2013

The project focused on investigations of previously undamaged concrete road pavements in the federal highway network, in which aggregates were used some 30 years ago which according to the Federal Highway Research Institute pursuant to the current regulations laid down in the General Circular on Road Construction (ARS) No. 04/2014 partly have to be classified as alkalireactive.

In consultation with the Federal Highway Research Institute a total of five road sections from the Federal Highways A7, A92 and A93 in Bavaria were selected for the investigations. First of all a visual inspection of the concrete road pavements and a classification to ASR damage categories were carried out. Moreover, ASR characteristic values of the concrete compositions used were compiled from the available inventory documents. Then the sampling of drill cores from concrete pavements took place and the test specimens were prepared for further investigations.

The mechanical properties (compressive and splitting tensile strength), the existing degree of damage due to ASR (thin-section microscopy) and the residual strain potential due to ASR (expansion in the 60°C concrete test with alkali supply and subsequent thin-section microscopy) were investigated.

By means of X-ray diffraction analysis and thin-section microscopy, comparisons were made between the aggregates present in the concrete and those currently produced in the quarries, as far as current samples of the aggregates could be obtained. The current aggregate samples were characterized by the rapid test method according to the Alkali Guidelines.

During the visual inspection of the road pavements, no damage typical for ASR was found on any of the five sections. The laboratory tests on the degree of damage and the potential for residual strain as a result of ASR essentially confirmed the high ASR resistance of the concretes assumed on the basis of the visual assessment.

  • Kontakt

    Bundesanstalt für Straßenwesen
    Brüderstraße 53
    51427 Bergisch Gladbach
    Info-Service
    Telefon: 02204 43-9101
    Fax: 02204 43-2550
    info@bast.de

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  • Berichte zum Download

    Die Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen stehen ab dem Jahrgang 2003 zum Teil als kostenfreier Download im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.