Analyse AKR-induzierter Schaedigungsprozesse in Beton. Einsatz innovativer Prueftechniken / Analysis of ASR-induced processes in concrete. Application of innovative measurement techniques

Zur Beurteilung der Alkaliempfindlichkeit der Gesteinskoernung finden normativ der Betonversuch mit Nebelkammerlagerung bei 40 Grad Celsius und alternativ der 60 Grad Celsius-Betonversuch Anwendung. Als Beurteilungskriterium fuer den Schaedigungsprozess wird bei beiden Verfahren die an Betonprismen diskontinuierlich ermittelte Dehnung herangezogen. Auch bei den zusaetzlich in der Nebelkammer gelagerten Wuerfeln beschraenkt sich die Schadensanalyse auf eine diskontinuierliche Verfolgung der maximalen Breite der Oberflaechenrisse. Es wird eine neuartige, bereits erfolgreich erprobte zerstoerungsfreie Pruefmethodik vorgestellt. Diese ermoeglicht durch eine gleichzeitige kontinuierliche Dehnungs-, Schallemissions- und Ultraschallmessung eine kontinuierliche Verfolgung der inneren Gefuegeveraenderungen in den Betonpruefkoerpern waehrend der AKR-provozierenden Lagerung. Dabei wurden drei zeitlich aufeinanderfolgende Phasen der inneren Gefuegeveraenderung mit einer Dominanz von Hydratation, Rissbildung sowie vermutlich Rissverfuellung mit Reaktionsprodukten identifiziert. Die ablaufenden Rissbildungsprozesse wurden zusaetzlich mit diskontinuierlich durchgefuehrten roentgentomografischen Untersuchungen zeitlich und raeumlich visualisiert. Die CT-Befunde wurden durch mikroskopische Untersuchungen bestaetigt. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: The alkali-reactive potential of aggregates is assessed according to the German guidelines by two different test methods. These are the 40 degree C fog chamber storage and as an alternative method the 60 degree C concrete prism test. In both tests, the discontinuously measured expansion of ASR-generating stored concrete prisms is used as criterion for the internal damage process. The damage analysis of the cubes additionally stored in the 40 degree C fog chamber is also restricted to the discontinuous measurement of the crack width on the cubes surfaces. This article describes an innovative, already successfully applied, non-destructive measurement methodology. This methodology enables a continuous monitoring of the internal damage processes in ASR-generating stored concrete specimens due to a continuous recording of expansion, acoustic emission and ultrasonic velocity. Thereby, three sequent phases of internal structural changes dominated by hydration, crack formation and filling of the cracks with ASR-gel and/or other reaction products can be detected. The crack formation was temporally and spatially visualised by discontinuously applied X-ray computed tomography measurements. Microscopic analyses confirm the findings of the X-ray 3D-CT. (A)