Ausgangssituation
In flächigen Betonbauteilen, beispielsweise in Bodenplatten oder Verkehrswegen, können bereits in den ersten Stunden nach der Herstellung Risse auftreten. Die Ursache dafür ist der Aufbau eines kapillaren Unterdruckes in der flüssigen Phase des noch nicht erhärteten Materials als Folge des hauptsächlich verdunstungsbedingten Wasserverlustes. Trotz aufwändiger Nachbehandlungsmaßnahmen, die eine Absenkung der Verdunstungsrate zum Ziel haben, können derartige Frühschäden in der Baupraxis nicht immer vermieden werden.
Aufgabe
Die Erkenntnisse aus langjähriger Forschung zum Verhalten von Beton im plastischen Materialzustand sollten zum Bau eines baustellentauglichen funkbasierten Kapillardrucksensorsystems genutzt werden. Das Ziel bestand in der Erweiterung der technischen Möglichkeiten zur Vermeidung früher Rissbildung im Betonbau.
Ergebnisse
Die Funksensoren werden nach dem Einbringen und Verdichten des Betons in dessen Oberfläche hineingesteckt und nach Beendigung der Messung wieder herausgezogen. Sie haben eine Funkreichweite von etwa 100 m bei optimalen Bedingungen. Aufgrund der Echtzeitmessung ist es möglich, die Nachbehandlung zu optimieren und an die aktuell vorherrschenden Bedingungen anzupassen. Weiterhin lässt sich die Wirksamkeit von Nachbehandlungsmaßnahmen dokumentieren.
Literatur
M. Schmidt, V. Slowik, Capillary pressure-controlled concrete curing in pavement construction, I.L. Al-Qadi, S. Murrell (eds.), Proceedings of the 2013 Airfield and Highway Pavement Conference, June 9–12, 2013, Los Angeles, California, American Society of Civil Engineers 2013, 295-306.
M. Schmidt, V. Slowik, Instrumentation for Optimizing Concrete Curing. Concrete International, 35(2013)8, 60-64.
EINBLICKE 3/2012 „RESSOURCEN schonen“, Forschungsnewsletter der HTWK Leipzig.
V. Slowik, M. Schmidt, Kapillare Schwindrissbildung in Beton – Forschungsbericht zu Ursachen und Auswirkungen sowie zur Vermeidung von Frühschwindrissen, Bauwerk-Verlag, Berlin, 2010, ISBN 978-3-89932-300-9.
V. Slowik, T. Hübner, M. Schmidt, B. Villmann, Simulation of capillary shrinkage cracking in cement-like materials, Cement & Concrete Composites 31(2009)7, 461-469.
M. Schmidt, V. Slowik, Capillary shrinkage cracking and its prevention by controlled concrete curing,
K. Kovler ed., Proceedings of the 2nd International RILEM Workshop on Concrete Durability and Service Life Planning – ConcreteLife´09, September 7-9, 2009, Haifa, Israel, RILEM Publications S.A.R.L., Bagneux, France, 2009, 23-30.
V. Slowik, M. Schmidt, Betonrisse im frühen Alter und ihre Bedeutung für die Dauerhaftigkeit der Bauwerke, Forschungsbericht 2009, Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, University of Applied Sciences, Leipzig, Germany, 43-45.
V. Slowik, Kapillardruckgesteuerte Nachbehandlung von Betonflächen, Transferbrief Leipzig 2/2009, Wirtschaft und Wissenschaft, 6-7.
V. Slowik, M. Schmidt, R. Fritzsch, Capillary pressure in fresh cement-based materials and identification of the air entry value, Cement & Concrete Composites 30(2008)7, 557-565.
V. Slowik, M. Schmidt, A. Neumann, J. Dorow, Early age cracking and its influence on the durability of concrete structures, T. Tanabe, K. Sakata, H. Mihashi, R. Sato, K. Maekawa, H. Nakamura eds., Proceedings of the 8th International Conference on Creep, Shrinkage and Durability Mechanics of Concrete and Concrete Structures – CONCREEP 8, September 30 – October 2, 2008, Ise-Shima, Japan, Taylor & Francis Group, London, 2008, Vol. 1, 471-477.
D. Schmidt, V. Slowik, M. Schmidt, R. Fritzsch, Auf Kapillardruckmessung basierende Nachbehandlung von Betonflächen im plastischen Materialzustand, Beton- und Stahlbetonbau 102(2007)11, 789-796.
Projektpartner
Förderung
