Beurteilung des Frost­widerstands von Beton (Baustoffe)

Wasserbauwerke aus Beton erfahren aufgrund betriebs- und gezeitenbedingter Frost-Tau-Wechsel sowie des hohen Sättigungsgrades infolge direkter Wasserbeaufschlagung einen besonders intensiven Frostangriff (Bild 1). Zur Sicherstellung einer ausreichenden Dauerhaftigkeit bei gleichzeitig erhöhten Anforderungen an die Nutzungsdauer werden deshalb ergänzend zu den Anforderungen der DIN 1045 an Betonausgangsstoffe und Betonzusammensetzung Frostprüfungen am Beton selbst durchgeführt.

Die BAW hat zusammen mit der Universität Essen intensiv an der Definition eines Frostprüfverfahrens und der zugehörigen wasserbauspezifischen Prüfkriterien gearbeitet. Parallel werden insbesondere in Zusammenarbeit mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen umfassende Untersuchungen hinsichtlich der tatsächlichen Temperatur- und Feuchtesituation in Betonbauteilen durchgeführt, um Fragen hinsichtlich der Übertragbarkeit von Frost-Laborprüfungen auf Praxisverhältnisse beantworten zu können.

Seit 2004 sind Frostprüfverfahren und zugehörige Prüfkriterien im BAW-Merkblatt "Frostprüfung von Beton" geregelt. Als Frostprüfverfahren wurden das CDF-/CIF-Verfahren (CDF: Capillary suction of Deicing chemical and Freeze-thaw-Test; CIF: Capillary suction, Internal damage and Freeze-thaw-Test), als Abnahmekriterien die Änderung des dynamischen Elastizitätsmoduls als Maß für die innere Schädigung sowie der Materialabtrag an der befrosteten Fläche ausgewählt (Bild 2). Die Abnahmekriterien gelten für nach BAW-Merkblatt gelagerte Prüfkörper. Bei der Bewertung von Bohrkernen aus Bauwerken besteht noch Untersuchungsbedarf.

Das BAW-Merkblatt "Frostprüfung von Beton" wird von den entsprechenden Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen (ZTV-W) für den Neubau (ZTV-W LB 215) und die Instandsetzung (ZTV-W LB 219) von Verkehrswasserbauwerken in Bezug genommen. Auf Basis dieses Merkblattes werden Prüfungen des Frost- und des Frost-Tausalz-Widerstandes von Beton heute aber nicht nur im Geschäftsbereich des Verkehrswasserbaus, sondern auch in vielen anderen Baubereichen durchgeführt. Auch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) hat die Regelungen des BAW-Merkblattes für seine Zulassungsverfahren übernommen.