Einfluss ermüdungsinduzierter Mikrorisse in Betonbauteilen auf den Eintrag flüssiger Medien

Abstract

Die Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen wird nachhaltig durch das Vordringen betonschädigender bzw. korrosionsfördernder Stoffe (Kohlendioxid, Chloride, Säuren, Sulfate, Alkalien usw.) in das Betongefüge bestimmt. Um diese Prozesse gering zu halten, wird vor allem auf ein dichtes Gefüge der Mörtelmatrix durch entsprechend niedrigen Wasserzementwert geachtet. Werden Betonbauteile während ihrer Nutzung zyklisch beansprucht, findet im Betongefüge sehr schnell eine Degradation in Form von mikrostrukturellen Schädigungen statt. Diese zeigen sich nicht makroskopisch, sondern in Form von feinsten Mikrorissen mit Breiten von etwa 5–15 μm in der Mörtelmatrix. Diese begünstigen wiederum den Eintrag von flüssigen Medien und damit auch betonangreifenden Stoffen. Typische Beispiele hierfür sind Verkehrsflächen aus Beton, die zum einen durch Verkehrslasten hohen zyklischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, zum anderen im Winter mit alkalihaltigen Taumitteln beaufschlagt werden. Solch eine externe Alkalizufuhr begünstigt eine betonschädigende Allkali‐Kieselsäure‐Reaktion (AKR) nachhaltig. Ähnlich verhält es sich auch bei Offshore‐Windenergieanlagen im Meerwasser. In einschlägigen Untersuchungen lag der Fokus auf der Charakterisierung der Degradationseffekte auf mikrostruktureller Ebene des Betons sowie auf dem Transportverhalten von flüssigen Medien in sowohl intaktes als auch so vorgeschädigtes Betongefüge.