Die Alkali-Kieselsäure-Reaktion in Beton für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen unter Einwirkung alkalihaltiger Enteisungsmittel
Die Alkali-Kieselsäure-Reaktion in Beton für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen unter Einwirkung alkalihaltiger Enteisungsmittel
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碱基卤化工厂中的碱性硅酸反应
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发表时间:
2013
期刊:
影响因子:
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通讯作者:
C. Giebson
中科院分区:
文献类型:
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作者:
C. Giebson
Das Hauptziel der Arbeit war es zu klaren, ob alkalihaltige Enteisungsmittel eine Alkali-Kieselsaure-Reaktion (AKR) auslosen und/oder beschleunigen konnen und was die dabei ggf. zugrunde liegenden Mechanismen sind. Die Untersuchungen dazu ergaben, dass die auf Verkehrsflachen eingesetzten alkalihaltigen Enteisungsmittel auf Basis von Natriumchlorid (Fahrbahndecken) bzw. auf Basis der Alkaliacetate und -formiate (Flugbetriebsflachen) den Ablauf einer AKR in Betonen mit alkalireaktiven Gesteinskornungen auslosen und mitunter stark beschleunigen konnen. Dabei nimmt die AKR-fordernde Wirkung der Enteisungsmittel in der Reihenfolge Natriumchlorid - Alkaliacetate - Alkaliformiate erheblich zu.
Es zeigte sich, dass im Fall der Alkaliacetate und -formiate nicht allein die Zufuhr von Alkalien von Bedeutung ist, sondern dass es auserdem zu einer Freisetzung von OH-Ionen aus dem Portlandit und folglich zu einem Anstieg des pH-Wertes in der Porenlosung kommt. Dadurch wird der Angriff auf alkalireaktives SiO2 in Gesteinskornungen verstarkt und der Ablauf einer AKR beschleunigt. Unter auserer NaCl-Zufuhr kommt es hingegen nicht zu einem Anstieg des pH-Wertes, was der Grund fur die weniger stark AKR-fordernde Wirkung von NaCl ist. Von Bedeutung sind hier die zugefuhrten Na-Ionen und offenbar ein sich andeutender, direkter Einfluss von NaCl auf das SiO2-Loseverhalten. Sind pH-Wert und Na-Konzentration in der Porenlosung ausreichend hoch, wird sich thermodynamisch bedingt AKR-Gel bilden. Die Bildung von FRIEDEL’schem Salz ist dabei nur eine Begleiterscheinung, aber keine Voraussetzung fur den Ablauf einer AKR unter auserer NaCl-Zufuhr.
Es zeigte sich weiter, dass sich mit der FIB-Klimawechsellagerung als Performance-Prufung das AKR-Schadigungspotential von Betonen fur Fahrbahndecken und Flugbetriebsflachen zuverlassig beurteilen lasst. Die Vorteile der FIB-Klimawechsellagerung liegen in der Prufung kompletter, projektspezifischer Betonzusammensetzungen unter Beachtung aller praxisrelevanten klimatischen Einwirkungen und vor allem in der Berucksichtigung einer auseren Alkalizufuhr. Innerhalb von 36 Wochen kann das AKR-Schadigungspotential einer Betonzusammensetzung fur eine Nutzungsdauer von 20-30 Jahren in der Praxis sicher beurteilt werden.