Modellierung des Feuchte- und Salztransports unter Berücksichtigung der Selbstabdichtung in zementgebundenen Baustoffen: Zusammenfassender Bericht zum Ver…

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e._V.

doi:10.5771/9783410650645

Zusammenfassung

Mit dem Ziel der Entwicklung eines Berechnungsmodells erörtert der Titel die maßgebenden Mechanismen und Wechselwirkungen, die beim Feuchte- und Salztransport in zementgebundenen Baustoffen eine Rolle spielen. Neben dem Einfluss der Salze auf die bereits bekannten Feuchtetransportphänomene, liegt der Schwerpunkt auf der Untersuchung der Ursache für die Selbstabdichtung zementgebundener Baustoffe gegenüber eindringendem Wasser. Unter Miteinbezug der Selbstabdichtung wird der Kapillartransport durch ein neues Modell vorgestellt, in dem sowohl der Feuchte- und Salztransport als auch die Temperatureinflüsse Berücksichtigung finden. Somit lässt sich die Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauteilen wesentlich genauer ermitteln.

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Bibliographische Angaben

Auflage: 1/2010
Copyrightjahr: 2010
ISBN-Print: 978-3-410-65063-8
ISBN-Online: 978-3-410-65064-5
Verlag: DIN Media, Berlin
Reihe: DAfStb-Heft
Sprache: Deutsch
Seiten: 178
Produkttyp: Sammelband

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Vorwort der Autorin Kein Zugriff
2. Kurzfassung Kein Zugriff
3. Abkürzungsverzeichnis Kein Zugriff
4. Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
1. 1.1 Problemstellung und Zielsetzung Kein Zugriff
2. 1.2 Vorgehensweise Kein Zugriff
1. 1. 2.1.1 Gefüge des Zementsteins Kein Zugriff
  2. 2.1.2 Modelle zur Beschreibung des Gefüges zementgebundener Baustoffe Kein Zugriff
2. 1. 2.2.1 Sorptionsverhalten Kein Zugriff
  2. 2.2.2 Wechselwirkungen zwischen Wasser und Zementgel Kein Zugriff
  3. 2.2.3 Feuchtespeicherfunktion Kein Zugriff
3. 2.3 Hygrische Dehnungen in porösen mineralischen Baustoffen Kein Zugriff
4. 1. 2.4.1 Allgemeines Kein Zugriff
  2. 2.4.2 Dampfdiffusion Kein Zugriff
  3. 2.4.3 Oberflächendiffusion Kein Zugriff
  4. 2.4.4 Kapillarleitung (Transport im teilgesättigten Porenraum) Kein Zugriff
  5. 2.4.5 Einfluss äußeren Drucks auf die Kapillarleitung Kein Zugriff
  6. 1. 2.4.6.1 Definition des Begriffs Selbstabdichtung Kein Zugriff
    2. 2.4.6.2 Ursachen der Selbstabdichtung Kein Zugriff
    3. 2.4.6.3 Relevante Flüssigkeitseigenschaften Kein Zugriff
    4. 2.4.6.4 Darstellung in der Literatur beschriebener Versuche zur Selbstabdichtung Kein Zugriff
5. 2.5 Einfluss der Temperatur auf den Feuchtetransport Kein Zugriff
6. 2.6 Einfluss von Salzen auf die Feuchtespeicherung Kein Zugriff
7. 2.7 Einfluss von Salzen auf die Transportmechanismen des Wassers Kein Zugriff
8. 1. 2.8.1 Einfluss von Salzen auf den Flüssigtransport Kein Zugriff
9. 1. 2.9.1 Transport von Salz mit der Flüssigkeit Kein Zugriff
  2. 2.9.2 Diffusion von Salzionen Kein Zugriff
  3. 1. 2.9.3.1 Bindung von Chlorid Kein Zugriff
10. 2.10 Wärmehaushalt Kein Zugriff
11. 2.11 Wärme- und Feuchteübergang an der Bauteiloberfläche Kein Zugriff
12. 2.12 Existierende Berechnungsmodelle Kein Zugriff
13. 2.13 Zusammenfassung Kein Zugriff
1. 3.1 Überblick Kein Zugriff
2. 3.2 Untersuchte Materialen Kein Zugriff
3. 1. 1. 3.3.1.1 Allgemeines Kein Zugriff
    2. 3.3.1.2 Porosität Kein Zugriff
    3. 3.3.1.3 Porengrößenverteilung Kein Zugriff
    4. 3.3.1.4 Innere Oberfläche Kein Zugriff
  2. 1. 3.3.2.1 Versuchsbeschreibung Kein Zugriff
    2. 3.3.2.2 Ergebnisse und Interpretation Kein Zugriff
    3. 3.3.2.3 Beschreibung der Feuchtespeicherfunktion Kein Zugriff
  3. 1. 3.3.3.1 Allgemeines Kein Zugriff
    2. 3.3.3.2 Gravimetrische Bestimmung des integralen Lösungsgehalts Kein Zugriff
    3. 3.3.3.3 Bestimmung der Feuchteeindringprofile mit Kernmagnetischer Resonanz Kein Zugriff
    4. 3.3.3.4 Bestimmung von Feuchteeindringprofilen mit -Durchstrahlung Kein Zugriff
    5. 3.3.3.5 Interpretation der gemessenen Eindringprofile Kein Zugriff
    6. 3.3.3.6 Ermittlung der Kapillartransportkoeffizienten Kein Zugriff
    7. 3.3.3.7 Einfluss von Salzen auf den Kapillartransport Kein Zugriff
  4. 3.3.4 Ermittlung der Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ Kein Zugriff
  5. 3.3.5 Diffusion gelöster Salze Kein Zugriff
  6. 3.3.6 Beobachtung der Chloridbindung Kein Zugriff
1. 4.1 Versuchsmatrix Kein Zugriff
2. 1. 4.2.1 Eindringen organischer Flüssigkeiten Kein Zugriff
  2. 4.2.2 Eindringen von Calciumhydoxidlösungen Kein Zugriff
  3. 4.2.3 Einfluss im Grundwasser enthaltener Ionen Kein Zugriff
  4. 4.2.4 Einfluss gelöster Salze auf die Selbstabdichtung Kein Zugriff
3. 4.3 Eindringverhalten unter Druck Kein Zugriff
4. 1. 4.4.1 Einfluss des Feuchtegehalts Kein Zugriff
  2. 4.4.2 Überprüfung der Reversibilität der Selbstabdichtung Kein Zugriff
5. 4.5 Einfluss der Gefügestruktur Kein Zugriff
6. 4.6 Zusammenfassung Kein Zugriff
7. 4.7 Schlussfolgerung und mathematische Beschreibung der Selbstabdichtung Kein Zugriff
5 Übergangskoeffizient für die kapillare Wasseraufnahme Kein Zugriff Seiten 105 - 106
1. 6.1 Transportgleichungen Kein Zugriff
2. 1. 6.2.1 Allgemeines Kein Zugriff
  2. 6.2.2 Eingabeparameter Kein Zugriff
  3. 6.2.3 Berechnung Kein Zugriff
7 Validierung des Modells Kein Zugriff Seiten 110 - 112
8 Nicht berücksichtigte Mechanismen Kein Zugriff Seiten 113 - 113
9 Zusammenfassung Kein Zugriff Seiten 114 - 117
10 Literatur Kein Zugriff Seiten 118 - 125
1. 1. Bild A 1: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM III/A 32,5 N - LH, Werk A, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /1/) Kein Zugriff
  2. Bild A 2: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM II/B 32,5 N – LH/HS, Werk A, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,50 (Kurzbezeichnung /2/) Kein Zugriff
  3. Bild A 3: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM II/B-S 42,5 N, Werk A, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /3/) Kein Zugriff
  4. Bild A 4: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 32,5 R, Werk B, Zementgehalt 300 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /4/) Kein Zugriff
  5. Bild A 5: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 32,5 R, Werk B, Zementgehalt 330 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /5/) Kein Zugriff
  6. Bild A 6: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 32,5 R, Werk B, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /6/) Kein Zugriff
  7. Bild A 7: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 32,5 R, Werk B, Zementgehalt 390 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /7/) Kein Zugriff
  8. Bild A 8: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 32,5 R, Werk B, Zementgehalt 420 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /8/) Kein Zugriff
  9. Bild A 9: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 32,5 R, Werk B, Zementgehalt 450 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /9/) Kein Zugriff
  10. Bild A 10: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM III/A 32,5 N - LH , Werk A, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,50 (Kurzbezeichnung /10/) Kein Zugriff
  11. Bild A 11: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM II/B-T 32,5 R, Werk C, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,50 (Kurzbezeichnung /11/) Kein Zugriff
  12. Bild A 12: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM II/B-S 32,5 R, Werk B, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,50 (Kurzbezeichnung /12/) Kein Zugriff
  13. Bild A 13: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM II/A-LL 42,5 R, Werk A, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,50 (Kurzbezeichnung /13/) Kein Zugriff
  14. Bild A 14: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM II/B-T 32,5 R, Werk C, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /15/) Kein Zugriff
  15. Bild A 15: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM II/B-S 32,5 R, Werk B, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /16/) Kein Zugriff
  16. Bild A 16: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM II/A-LL 42,5 R, Werk A, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /17/) Kein Zugriff
  17. Bild A 17: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R +SFA, Werk A, Zementgehalt 342 kg/m³, Gehalt SFA 60 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /18/) Kein Zugriff
  18. Bild A 18: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 32,5 R +SFA, Werk A, Zementgehalt 342 kg/m³, Gehalt SFA 60 kg/m³, Wasserzementwert0,45 (Kurzbezeichnung /19/) Kein Zugriff
  19. Bild A 19: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 52,5 R, Werk D, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /20/) Kein Zugriff
  20. Bild A 20: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk B, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /21/) Kein Zugriff
  21. Bild A 21: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk A, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /22/) Kein Zugriff
  22. Bild A 22: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 32,5 R, Werk C, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /23/) Kein Zugriff
  23. Bild A 23: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 32,5 R, Werk A, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /24/) Kein Zugriff
  24. Bild A 24: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM III/B 32,5 N - LH/HS, Werk A, Zementgehalt 360 kg/m³, Wasserzementwert 0,45 (Kurzbezeichnung /25/) Kein Zugriff
  25. Bild A 25: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Mörtels mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk E, Zementgehalt 516 kg/m³, Wasserzementwert 0,60, Tabelle 1 (B) (Kurzbezeichnung /27/) Kein Zugriff
  26. Bild A 26: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Mörtels mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk E, Zementgehalt 578 kg/m³, Wasserzementwert 0,50 (Kurzbezeichnung /28/) Kein Zugriff
  27. Bild A 27: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Mörtels mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk E, Zementgehalt 658 kg/m³, Wasserzementwert 0,40 (Kurzbezeichnung /29/) Kein Zugriff
  28. Bild A 28: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Mörtels mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk E, Zementgehalt 778 kg/m³, Wasserzementwert 0,50 (Kurzbezeichnung /31/) Kein Zugriff
  29. Bild A 29: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Mörtels mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk E, Zementgehalt 580 kg/m³, Wasserzementwert 0,60 (Kurzbezeichnung /32/) Kein Zugriff
  30. Bild A 30: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Mörtels mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk E, Zementgehalt 650 kg/m³, Wasserzementwert 0,50 (Kurzbezeichnung /33/) Kein Zugriff
  31. Bild A 31: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk E, Zementgehalt 320 kg/m³, Wasserzementwert 0,60 (Kurzbezeichnung /34/) Kein Zugriff
  32. Bild A 32: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk E, Zementgehalt 359 kg/m³, Wasserzementwert 0,50 (Kurzbezeichnung /35/) Kein Zugriff
  33. Bild A 33: Ergebnisse der Untersuchungen an Probekörpern des Betons mit der Bezeichnung CEM I 42,5 R, Werk E, Zementgehalt 409 kg/m³, Wasserzementwert 0,40 (Kurzbezeichnung /36/) Kein Zugriff
  34. Bild A 34: Eingabeparameter zur Berechnung der in Kapitel 7 beschriebenen Validierungsversuche. Die einzelnen Eingangsgrößen zur Beschreibung des Feuchte- und Chloridtransports können entsprechend dem in Kapitel 3.3 beschriebenen Vorgehen bestimmt werden. Kein Zugriff
2. 1. Tabelle A 1: Frischbetonrohdichte, Luftporengehalt, Ausbreitmaß, Stoffraumanteil des Zementsteins, Rohdichte und Druckfestigkeit (Prüfung nach DIN 1048-5:1991), innere Oberfläche Oi, Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl (in Anlehnung an DIN EN ISO 12572:2001 dry-cup: 23°C; 0-50% r.F und wet-cup: 23°C; 50-93 % r.F.), Diffusionskoeffizient Kein Zugriff
  2. Tabelle A 2: Porosität bzw. freie Wassersättigung, Ausgleichswassergehalte (gemessen in Anlehnung an DIN EN ISO 12571:2000), Gleichgewichtsfeuchten (berechnet aus QSD), Gleichgewichtsfeuchten (berechnet aus Oi), Approximationsfaktor b zur Näherung der Feuchtespeicherfunktion nach Künzel Kein Zugriff
  3. Tabelle A 3: Flüssigtransportkoeffizienten Dw mit den zugehörigen Sättigungsgraden zur Beschreibung der Abhängigkeit von Dw vom Sättigungsgrad des Materials, Kenngrößen zur Beschreibung der Selbstabdichtung: q und tu Kein Zugriff
  4. Tabelle A 4: Trockenrohdichte und Rohdichte nach Erreichen der Ausgleichsfeuchte im Klima 23°C/50 % r.F., Übergangskoeffizient für das kapillare Saugen, kapillaraktives Wasser, maximal umstrukturierbares Wasser , w-Wert, gemessen in Anlehnung an DIN EN ISO 15148:2003 nach 1, 4, 9, 25, 49 bzw. 188 Stunden Saugzeit Kein Zugriff
  5. Tabelle A 5: Aufnahme von 3,3 M.-% NaCl-Lösung: L-Wert L1h, L4h, L9h, L25h, L49h, L188h gemessen in Anlehnung an DIN EN ISO 15148:2003 nach 1, 4, 9, 25 bzw. 188 Stunden Saugzeit Kein Zugriff
  6. Tabelle A 6: Eigenschaften der verwendeten Zemente: Blaine-Wert nach DIN EN-196-6:1990, Wasseranspruch für Normsteifigkeit und Erstarrungsbeginnnach DIN EN 196-3:2005, Druckfestigkeit RC nach DIN EN 196-1:2005, Gehalt an Zumahlstoffen (Kalkstein, Hüttensand und Ölschiefer), Gehalt an Klinkerphasen Kein Zugriff
  7. Tabelle A 7: Eigenschaften der verwendeten Zemente: Glühverlust L, Anteile der Klinkermineralien, Alkaligehalt, Chloridgehalt, bestimmt nachDIN EN 196-2:2005 Kein Zugriff
Verzeichnis der in der Schriftenreihe des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton – DAfStb – seit 1945 erschienenen Hefte Kein Zugriff Seiten 157 - 171

Modellierung des Feuchte- und Salztransports unter Berücksichtigung der Selbstabdichtung in zementgebundenen Baustoffen

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