Alkaliempfindlichkeit Lausitzer Grauwacken - Neue Perspektiven hinsichtlich eines direkten Prüfverfahrens

Steffen Hill, Klaus-Jürgen Hünger

Lehrstuhl Baustoffe/Bauchemie

Die Beurteilung der Alkaliempfindlichkeit präkambrischer Grauwacken aus der Lausitz ist derzeit nur anhand indirekter Kriterien (Dehnungen und Rissbildungen an mit Grauwacke hergestellten Betonprüfkörpern) über eine aufwendige und langwierige Betonprüfung (9 Monate Nebelkammerlagerung) nach Teil 3 der Alkali-Richtlinie des DAfStb möglich. Aufgrund fehlender Kenntnisse zum Reaktionsmechanismus der Grauwacken im alkalischen Milieu von Betonen ist es trotz intensiver Forschung bisher nicht gelungen, eine sichere Beurteilung auch kurzfristig durch direkte Prüfungen am Gesteinskorn selbst vorzunehmen.

Im Ergebnis der Bearbeitung eines DFG-Forschungsprojektes am Lehrstuhl Baustoffe und Bauchemie wird nunmehr nachgewiesen, dass das aus den Grauwacken im Alkalischen lösliche Aluminium die Schädigungsreaktion des Gesteins im Beton entscheidend steuert, indem es ebenfalls lösliche Kieselsäure über eine alumosilicatische Komplexbildung in nicht quellfähige Reaktionsprodukte einbindet. Somit kann sich ausschließlich die nicht an Aluminium gebundene Kieselsäure („Kieselsäureüberschuss“) in der Lösung über eine Alkalisilicat-Gel-Bildung an der Betonschädigung beteiligen und infolge dessen als direktes chemische Kriterium einer Alkaliempfindlichkeit herangezogen werden. Diese Theorie wird durch die direkte Gegenüberstellung von Kieselsäureüberschuss und Betondehnung für mehrere Grauwacken verschiedener Steinbrüche der Lausitz bestätigt. Es wird gezeigt, dass eine Einstufung präkambrischer Grauwacken in Alkaliempfindlichkeitsklassen nun erstmals durch eine Prüfung unmittelbar am Korn und zugleich innerhalb von nur 14 Tagen auf der sicheren Seite liegend erfolgen kann.

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