Einfluss der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Zementstein auf das Abplatzen von Beton unter Brandeinwirkung – Teil 1

Abstract

Einige größere Brandereignisse der letzten Jahrzehnte, insbesondere solche in Tunneln und Parkhäusern, haben das Bewusstsein von Planern bezüglich der möglichen Neigung von Beton zu explosiven Abplatzungen im Brandfall erhöht. In bestimmten Anwendungsbereichen können diese die Feuerwiderstandsdauer brandbeanspruchter Bauteile verkürzen. Welche Mechanismen für die explosiven Abplatzungen verantwortlich sind, wird unter Wissenschaftlern kontrovers diskutiert. Brandversuche an Betonprobekörpern haben gezeigt, dass die Zementart einen deutlichen Einfluss auf die Neigung von Beton zu explosiven Abplatzungen haben kann. Das Hauptziel des im vorliegenden Beitrag beschriebenen Versuchsprogramms war es daher – zu bestimmen, in welcher Weise die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Zementsteins die Neigung von erhitztem Beton zum Abplatzen beeinflussen; und auf diese Weise – zu einem besseren Verständnis der Mechanismen beizutragen, die explosive Betonabplatzungen verursachen. Drei gemeinsame Merkmale wurden für diejenigen Betone identifiziert, die eine erhöhte Anfälligkeit für Abplatzungen aufwiesen. Für jedes dieser drei Merkmale wurde eine entsprechende Hypothese hinsichtlich dessen möglichen Beitrags zum Betonabplatzen im Brandfall aufgestellt. Der vorliegende erste Teil dieses Beitrags beschreibt die Versuche, bei denen der Einfluss der Zementart auf die Neigung von Beton zu explosiven Abplatzungenuntersucht wurde sowie die drei Hypothesen. Jede der drei Hypothesen wurde wiederum durch ein entsprechendes Versuchsprogramm überprüft. Die Versuche zur Überprüfung der Hypothesen werden im zweiten Teil dieses Beitrags beschrieben. Als Ergebnis der Untersuchungen wurden die Hauptmechanismen identifiziert, durch welche Abplatzungen ausgelöst werden.