Einfluss der Betonrandzone auf den Frost- bzw. Frost-Tausalz-Widerstand von Beton

Mit diesem durch den DBV geförderten Forschungsvorhaben konnte der Einfluss baupraktischer Parameter auf die Ergebnisse des CDF- und CIF-Verfahrens erfasst werden. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden Versuchswände hergestellt, bei denen neben der Betonrezeptur die Schalung und Nachbehandlung variiert wurden. Aus diesen Wänden wurden Bohrkerne für die Frostlaboruntersuchungen entnommen. Dabei wurden die Kerne gezielt aus dem unteren und oberen Wandbereich entnommen, um auf diese Weise auch unterschiedliche Verdichtungsintensitäten bzw. Betonierdrücke als Untersuchungsparameter mit aufzunehmen. Weiterhin wurden Laborprobekörper gemäß den Prüfanweisungen des CDF- und CIF-Verfahrens hergestellt.

Die CDF- und CIF-Prüfungen streuten nur relativ geringfügig innerhalb einer Parameterkombination, wobei jedoch zwischen den einzelnen Parametervariationen teilweise erhebliche Unterschiede auftraten. Das CDF- sowie das CIF-Verfahren erwiesen sich somit als so trennscharf, dass die genannten Untersuchungsparameter eindeutig erfasst werden konnten. Die Verfahren geben somit die für die Frostbeständigkeit der jeweiligen Probe maßgebende Porenstruktur sehr gut wieder.

Die Versuchsergebnisse haben zum Teil deutliche Unterschiede zwischen Bohrkernen und Laborprobekörpern gezeigt. Die Randzoneneffekte Schalung und Nachbehandlung wirken sich im CDF-Verfahren deutlicher aus als im CIF-Verfahren, bzw. treten bei den Abwitterungen stärker hervor als bei der inneren Schädigung. Überraschender Weise zeigte sich die unterschiedliche Verdichtung, bzw. der unterschiedliche Betonierdruck als der relevanteste der untersuchten Parameter. Die Verdichtung bzw. die Betonierhöhe wird bisher kaum als Parameter des Frost- und Frost-Tausalzwiderstandes beachtet. Durch die unterschiedlichen Betonierdrücke wurde sowohl das Verhalten im CDF-Test als auch im CIF-Test wesentlich beeinflusst, wobei neben den Abwitterungen auch die inneren Schädigungen in Abhängigkeit dieser Größe verändert wurden.

Die dargestellten Ergebnisse haben deutlich gemacht, dass eine Übertragung der Versuchsergebnisse des CDF- und CIF-Verfahrens auf die Situation am Bauwerk nur unter Berücksichtigung baupraktischer Parameter möglich ist. Beurteilungen von Frost-Laborprüfungen an Bauwerksproben sind auch zukünftig hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit kritisch zu beurteilen und – wenn überhaupt – nur mit viel Fachwissen vorzunehmen. Möglicherweise sollten zukünftig, ähnlich wie beispielsweise bei der Beurteilung der Druckfestigkeit, andere Abnahmekriterien für die Beurteilung von Prüfungen an Bauwerksproben herangezogen werden als die für Laborprobekörper gültigen Grenzkriterien. Aber auch damit wird aufgrund der Vielfalt an Einflussgrößen eine Übertragbarkeit auf Praxisverhältnisse, insbesondere unter Berücksichtigung der Betonrandzone noch nicht zielsicher zu realisieren sein. Die Übertragbarkeit von Prüfungen an Laborprobekörpern hinsichtlich der Frostbeständigkeit einer Betonzusammensetzung/ Betonsorte für die Eignung im Bauwerk ist derzeit ebenfalls noch nicht zielsicher möglich.