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(Text)
Diplomarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Bauingenieurwesen, Note: 1,3, Bauhaus-Universität Weimar (Bauingenieurwesen, Baustoffkunde), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Der Baustoff Beton findet im Bereich des Verkehrswegebaus seit dem Ende des 19. Jahrhunderts Anwendung. Bis zum heutigen Zeitpunkt sind Fahrbahndecken aus Beton konstruktiv, baustofflich und technologisch weiterentwickelt worden und werden aufgrund ihrer bei sachgerechter Herstellung gegenüber anderen Bauweisen vorteilhaften Eigenschaften vorrangig für Straßen mit hoher Verkehrsbelastung eingesetzt. Ein intaktes und leistungsfähiges Straßennetz, das allen Anforderungen sowohl an dessen Dauerhaftigkeit als auch aus dem Transportaufkommen der heutigen Zeit gerecht wird, ist eine wichtige Voraussetzung für die Sicherstellung der erforderlichen Mobilität.
Die Gewährleistung der sich aus nutzungsspezifischen und expositionsbedingten Beanspruchungen ergebenden Gebrauchseigenschaften, der Dauerhaftigkeit und der Wirtschaftlichkeit von Fahrbahndecken aus Beton wurde in der Vergangenheit nahezu ausschließlich von der Verwendung von Portlandzementen abhängig gemacht. So legt das für den Betonstraßenbau maßgebende technische Regelwerk, die ZTV Beton- StB 01, fest, dass für die Herstellung von Fahrbahndecken aus Beton in der Regel ein Portlandzement, in Abstimmung mit dem Auftraggeber auch Hochofenzement CEM III/A und bestimmte Portlandkompositzemente, unter anderem Portlandhüttenzement CEM II/B-S, verwendet werden können. Diese Regelung führt in der Praxis jedoch äußerst selten zur Zustimmung für den Einsatz von CEM II/B-S. Als Argument wird die angeblich ungenügende praktische Erfahrung mit diesem Zement angeführt.
Die Entwicklung von Zementen, die in ihrer Zusammensetzung einem heutigen CEM II/S entsprechen, setzte bereits kurz nach der Produktion von Portlandzementen mit der Herstellung von Eisenportlandzementen ein, womit diese Zemente seit mehr als 100 Jahren im Bauwesen, einschließlich Straßenbau, verwendet werden. Da die damaligen praktischen Erfahrungen nicht oder nur in sehr geringem Umfang dokumentiert sind und infolge des erst in den letzten Jahren zunehmenden Einsatzes von Portlandhüttenzement CEM II/B-S im Straßenbau noch keine Erkenntnisse zur Dauerhaftigkeit von mit diesen Zementen hergestellten Referenzstrecken des modernen Straßenbaues vorliegen, wird dessen Verwendung in diesem Bereich sehr kontrovers diskutiert.
Ein aktueller Schadensfall belegt, dass bezüglich der Anwendungssicherheit und der Einschätzung der Leistungsfähigkeit von CEM II/B-S- Zementen noch immer Defizite vorliegen und demzufolge Forschungsbedarf besteht. Zielstellung der vorliegenden Arbeit ist, Portlandhüttenzemente CEM II/B-S hinsichtlich ihres Dauerhaftigkeitspotentials zu charakterisieren und eine Einordnung in Bezug auf Portland- und Hochofenzement vorzunehmen.
Fahrbahndecken aus Beton müssen der kombinierten Beanspruchung aus Verkehrsbelastung, Frost- und Taumitteleinwirkung, Feuchte und Temperaturgradienten widerstehen. Für die Gewährleistung der Dauerhaftigkeit und der Gebrauchseigenschaften eines Straßenbetons nimmt die Randzone im Gesamtsystem des Betons eine zentrale Stellung ein. Das Porensystem, über das praktisch alle Transportmechanismen ablaufen, kann auf vielfältige Weise beeinflusst und somit gezielt optimiert werden. Demzufolge soll mit der Variation innerer und äußerer Faktoren der Einfluss üblicher Nachbehandlungsverfahren im Straßenbau, der umgebenden Klimabedingungen und der Zementart, unter besonderer Berücksichtigung des enthaltenen Hüttensandanteils, auf die Ausbildung des Gefüges der Betonrandzone untersucht werden.
Da einerseits die Einflussnahme zu variierender Parameter nur am idealisierten Modellsystem möglichst störgrößenfrei untersucht werden kann, auf der anderen Seite jedoch die Übertragbarkeit dieser Ergebnisse...
