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Projekt
Transport- und Löseprozesse im Gesteinskorn beim Ablauf einer AKR sowie Grundlagenuntersuchungen an AKR-Gelen
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Horst-Michael Ludwig
Fachliche Zuordnung
Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
Förderung
Förderung von 2011 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 165295427
Im Teilprojekt 5 innerhalb der Forschergruppe 1498 sollen 6 Hauptziele verfolgt werden: 1. Es soll geklärt werden, inwieweit durch eine mechanische Vorschädigung und zyklische Belastung eine AKR-kritische Menge an NaCl-Lösung in einen Beton eingebracht werden kann. 2. Der Einfluss aufbereitungsbedingter Risse im Gesteinskorn auf den AKR-Verlauf soll an einer weiteren Gesteinsart verifiziert werden. 3. Mittels eines nanoCT-Systems soll das AKR-Gelvolumen in Betonprobekörpern nach der FIB-Klimawechsellagerung ermittelt werden. In Abhängigkeit von den erreichten Dehnungen und der Zusammensetzung der Gele soll herausgefunden werden, ob ein kritisches Gelvolumen angegeben werden kann, bei dessen Überschreitung es zur Schädigung im Beton kommt. Diese Information wird besonders für die Modellbildung im Teilprojekt 3 benötigt. 4. In Abhängigkeit von Zusammensetzung, Wassergehalt und Menge werden Quelldrücke von synthetisch hergestellten AKR-Gelen gemessen. Mit Hinblick auf die Zusammensetzung ist neben dem Ca-Gehalt vor allem der Einfluss des Na-Gehaltes von Interesse, der durch eine äußere NaCl-Zufuhr beeinflusst werden kann. Es soll außerdem herausgefunden werden, ob die Quellfähigkeit des Gels auch unterhalb eines bestimmten Wassergehaltes erhalten bleibt und ab welcher Gelmenge betonschädigende Quelldrücke auftreten. Darüber hinaus soll die Rolle des SiO2-Lösevorgangs beim Quellprozess untersucht werden, wozu Gesteinsmehle in der Quellform mit synthetischen Porenlösungen in Kontakt gebracht werden. Für eine thermodynamische Modellierung der Gelbildung sollen zudem Löslichkeitsprodukte und Reaktionsenthalpien für die Gele ermittelt werden. Die gewonnenen Daten sind speziell für die Modellierung des AKR-Schädigungsprozesses im Rahmen von Teilprojekt 3 von größter Bedeutung. 5. In Abhängigkeit von Temperatur und NaCl-Konzentration sollen SiO2-Löseraten bestimmt werden. Die dazu in der 1. Förderperiode begonnenen Löseversuche werden fortgesetzt und erweitert, wofür vor allem zwei weitere Gesteinskörnungen (Kies-Splitt, Rhyolith-Splitt) zum Einsatz kommen. Mit einer SEM/EBSD-Analyse, mit der Größe und Deformationsgrad der Quarzkristalle ortsaufgelöst bestimmt werden kann, sollen Quarze vor und nach dem Löseangriff untersucht werden. Von Interesse ist, welchen Einfluss der Löseangriff auf die Quarz-Mikrostruktur hat bzw. welchen Zusammenhang es zwischen der Mikrostruktur und der Löserate gibt. 6. Mit Hilfe einer computergestützten Bildanalyse sollen Dünnschliffe nicht mehr nur qualitativbeschreibend, sondern auch quantitativ ausgewertet werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
