Hydratations­wärme­entwicklung von Beton (Baustoffe)

Die mit der Erhärtung des Betons einhergehende Freisetzung der Hydratationswärme kann insbesondere bei massigen Bauteilen zu einem deutlichen Temperaturanstieg im Bauteil führen. Hieraus resultieren Zwangsspannungen, eine Rissbildung im Beton kann die Folge sein. Der entstehenden Temperaturdifferenz kommt hierbei eine besondere Bedeutung zu.

Dies wird in den Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen - Wasserbau, Leistungsbereich 215 (ZTV-W LB 215) durch eine Begrenzung der quasiadiabatischen Temperaturerhöhung des Betons und der resultierenden Bauteiltemperatur berücksichtigt. Die quasiadiabatische Temperaturerhöhung findet Eingang in die Bemessung auf frühen Zwang.

Zur Erfassung der Temperaturerhöhung sind verschiedene Untersuchungsmethoden anwendbar, welche prinzipiell nach Baustellen- und Laborversuche unterschieden werden können. Der Nachweis der Einhaltung der Anforderungen der ZTV-W LB 215 für Betone, welche für massige Bauteilen eingesetzt werden sollen, erfolgt seitens des Auftragnehmers im Regelfall durch Temperaturmessungen an großformatigen, mit einer Wärmedämmung versehenen Betonblöcken mit einer Kantenlänge von 2 m auf der Baustelle (Bild 1). Die einzuhaltenden Versuchsrandbedingungen werden in den ZTV-W LB 215 beschrieben. In dieser Versuchsanordnung kann von quasiadiabatischen Randbedingungen ausgegangen werden. Zudem werden herstellungsbedingten Einflüsse aus Betonproduktion, Transport und Einbau des Betons hierbei berücksichtigt.

Im Rahmen von Kontrollprüfungen durch den Auftraggeber wird die adiabatische Temperaturerhöhung des Betons im Baustofflabor der BAW durch Untersuchungen mit einem adiabatischen Betonkalorimeter überprüft (Bild 2). Derartige Geräte sind am Markt nur in geringer Anzahl verfügbar. Die BAW verfügt derzeit über zwei Eigenentwicklungen.

Sowohl während der Versuchsdurchführung am Betonblock als auch im adiabatischen Kalorimeter wird die Betontemperatur über einen Zeitraum von sieben Tagen aufgezeichnet und ausgewertet (Bild 3).

Methoden Bautechnik