Mindestluftporengehalt in Waschbeton

Betonfahrbahndecken müssen hohe Anforderungen insbesondere im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit erfüllen, da sie neben dynamischen Beanspruchungen aus Verkehr im Winter bei hoher Wassersättigung und Tausalzeinwirkungen auch Frost ausgesetzt sind. Zur Sicherstellung des Frost-Tausalz-Widerstands wird ein ausreichender Luftgehalt im Frischbeton gefordert, der für Waschbeton mit einem Größtkorn von 8 mm bei der Zugabe von verflüssigenden Zusatzmitteln bei 6,5 Vol.-% liegt. Die Anforderung an die Mindestluftgehalte wurde jedoch aufgrund von Erfahrungswerten für Betone mit großem Größtkorn (32 mm) festgelegt, für die Betone mit kleinerem Größtkorn wurde diese lediglich grob extrapoliert. Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen dieses Projektes Waschbetone mit verschiedenen Luftgehalten, Zementarten, Luftporenbildnern und Mischzeiten einer CDF-Prüfung mit 28 FTW unterzogen mit dem Ziel den tatsächlich notwendigen Mindestluftgehalt im Waschbeton experimentell zu bestimmen.

Die Betone, die mit einem Luftgehalt von 3,5 Vol.-% hergestellt wurden, wiesen im Vergleich zu denen mit 4,5 Vol.-% bzw. 6,0 Vol.-% im Frischbeton erwartungsgemäß höhere Abwitterungsmengen auf. Durch die Erhöhung des Luftgehalts im Frischbeton von 3,5 Vol.-% auf 4,5 Vol.-% wurden die Abwitterungsmengen je nach Zementart um rd. 15 % - 40 % gesenkt. Im Vergleich der Zementarten wiesen die Betone mit Portlandzement die geringsten Abwitterungsmengen im Vergleich zu denen mit hüttensandhaltigen Zementen auf. Die höchsten Abwitterungen, die ganz knapp über dem Grenzwert von 1.500 g/m² lagen, zeigten sich bei Verwendung eines CEM III/A 42,5 N mit einem tatsächlichen Luftgehalt im Frischbeton von 3,1 Vol.-%. Anhand der während der CDF-Prüfung ermittelten Ultraschalllaufzeiten wurde bei keinem Beton eine nennenswerte innere Schädigung festgestellt.

Aufgrund der im Rahmen dieses Forschungsprojektes erzielten Untersuchungsergebnisse bzgl. der Dauerhaftigkeit von Waschbeton bei verschiedenen Luftgehalten, erscheint der derzeit geforderte Mindestluftgehalt im Frischbeton von 6,5 Vol.-% nicht zwingend notwendig, um einen ausreichenden Frost-Tausalz-Widerstand sicherzustellen, denn alle hier untersuchten Betone wiesen auch bei einem Luftgehalt im Frischbeton von 4,5 Vol.-% einen ausreichenden Frost-Tausalz-Widerstand mit Abwitterungsmengen < 1.500 g/m² auf. Ebenso wurden bei diesen Luftgehalten keine inneren Schädigungen festgestellt. Vor diesem Hintergrund erscheint ein Mindestluftgehalt im Frischbeton von 4,5 Vol.-% für einen ausreichenden Frost-Tausalz-Widerstand für Waschbetone mit einem Größtkorn von 8 mm hinreichend. Allerdings ist hierbei zu berücksichtigen, dass nicht alle untersuchten Betone die Anforderungen an das Luftporensystem im Festbeton mit L ≤ 0,20 mm und A300 ≥ 1,8 Vol.-%. erfüllten. In Folge müssten bei einer Übernahme des hier ermittelten tatsächlich notwendigen Luftgehalts im Frischbeton in die einschlägigen Regelwerke auch die Anforderungen an die Luftporenkennwerte im Festbeton angepasst werden.

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