Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Dauerhaftigkeitsnachweise chemisch beanspruchter Betone und Betonbauteile: Nachweise beim chemischen Angriff durch organische und anorganische Säuren

Das derzeitige deskriptive Konzept zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit stößt beim Einsatz neuer Betone oder Bauweisen unweigerlich an seine Grenzen. Darüber hinaus führt die schwammige Normenformulierung für die Expositionsklasse XA3 zur Verunsicherung der am Bau Beteiligten.

Ziel des Forschungsvorhaben ist es, leistungsbezogene Dauerhaftigkeitsnachweise für Betone und Betonbauteile zu entwickeln, die einem chemischen Angriff durch organische und anorganische Säuren ausgesetzt sind. Dadurch werden die Grenzen des derzeitigen deskriptiven Konzepts überwunden, die existierenden Verunsicherungen beseitigt sowie das Anwendungsspektrum für innovative Betonlösungen erweitert.

Das Innovationspotential des Forschungsvorhabens liegt insbesondere darin, dass ein sicherer Dauerhaftigkeitsnachweis von Hochleistungsbetonen und von Opferbetonschichten im Bereich des starken chemischen Betonangriffs ermöglicht wird. Die Entwicklung solcher Dauerhaftigkeitsnachweise erfordert sowohl die Festlegung klarer und eindeutiger Grundsätze zur Prüfung des Säurewiderstands als auch eine darauf aufbauende geeignete Modellierung zur Bemessung der Dauerhaftigkeit. Dies erfolgt sowohl für die normativ zugrunde gelegten Angriffsbedingungen als auch für die spezifischen Anwendungsbereiche Abwasser, Industrie und Landwirtschaft.

Durch die Forschungsergebnisse werden geeignete Prüf- und Beurteilungskriterien sowie Nachweiskonzepte bereitgestellt und in Normen und Richtlinien überführt. Dies führt zu einer verlässlicheren Entwicklung und Anwendung von Beton für chemisch hoch beanspruchte Betone und Betonbauteile. Der Hauptnutzerkreis liegt neben den kleineren bauausführenden Firmen bei den KMU der Betonfertigteil- und Transportbetonindustrie. Die vereinfachte Form der Nachweisführung im Bereich ≥XA3 (ohne individuelles Gutachten) macht die Betonbauweise gegenüber anderen Lösungen besser konkurrenzfähig, sichert den Unternehmen Marktanteile und mindert ihr Schadens- und Gewährleistungsrisiko.

Ergebniszusammenfassung:

Das Innovationspotential des Forschungsprojekts liegt darin, dass mit den Forschungsergebnissen die Basis für den sicheren Nachweis der dauerhaften Anwendbarkeit von Hochleistungsbetonen im Bereich des starken chemischen Betonangriffs (≥ XA3) durch organische und anorganische Säuren ermöglicht wird. Damit lassen sich die wissenschaftlich schon ausgiebig auf ihre Säurewiderstandsfähigkeit untersuchten Werkstoffe nun für die Praxis handhabbar untersuchen und ihre Eignung für die jeweilige Anforderung sicher nachweisen. Darüber hinaus ermöglicht das Nachweiskonzept die Dimensionierung von Opferbetonschichten, die neben Hochleistungsbetonen eine mögliche Gutachterlösung im Bereich ≥XA3 darstellen. Der Hauptnutzerkreis der erzielten Forschungsergebnisse liegt bei den KMU der Betonfertigteil- und Transportbetonindustrie, sowie bei kleineren bauausführenden Firmen, die Bauwerke aus Beton mit erhöhten Anforderungen an die chemische Beanspruchung errichten. Ein vereinfachter Nachweis (ohne individuelles Gutachten) der Eignung der Betonbauweise im Bereich ≥ XA3 macht diese ansonsten sehr dauerhafte und weithin akzeptierte Bauweise gegenüber anderen Lösungsansätzen konkurrenzfähig und sichert den Unternehmen somit Marktanteile. Ohne solche Nachweisverfahren, die zukünftig in die nationale und später auch internationale Normung und normative Richtlinien einfließen sollen, wären die Risiken für viele KMU nicht tragbar, was ihre Wettbewerbsposition gegenüber anderen Unternehmen deutlich schwächen würde. Mögliche Anwendungsbereiche des Nachweiskonzepts liegen neben Boden und Grundwässern im Bereich von Abwasser- und Industrieanlagen sowie baulicher Anlagen im Bereich der Landwirtschaft und im Bereich der Energiegewinnung aus Biomasse.

Mit dem Schnellprüfverfahren wurde ein Prüfverfahren zur Qualitätssicherung entwickelt, das im Rahmen regelmäßiger Produktprüfungen, z. B. im Fertigteilwerk, die Reproduzierbarkeit des Material- bzw. Säurewiderstands erfassen kann.