Leckageverhalten von gerissenem Beton - eine mehrskalige Betrachtung

Herrn Professor Dr.-Ing. Prof. h.c. Dr.-Ing. E.h. Hans-Wolf Reinhardt zu seinem 80. Geburtstag gewidmet
Bei der Betrachtung von Sicherheitsaspekten in Kernkraftwerken über ihre gesamte Betriebs- und Stilllegungsdauer spielt der Aspekt der Dichtheit des Containments eine bedeutende Rolle. Selbstheilende Effekte im Beton können hierbei entscheidend dazu beitragen, die Kontamination der Umwelt zu vermeiden. An der Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (MPA Karlsruhe) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wurden in den vergangenen Jahrzehnten Durchströmungsexperimente mit Luft und Dampf an Betonprobekörpern sowohl im Labormaßstab als auch im Realmaßstab durchgeführt. Die Versuchsbedingungen entsprachen realistischen Temperaturen und Drücken, die in anzunehmenden Unfallszenarien auftreten können.
Der vorliegende Artikel gibt einen Überblick über Versuchsergebnisse, die im Rahmen mehrerer Forschungsvorhaben gewonnen wurden, und soll darüber hinaus Erklärungsansätze für bisher inkonsistente Ergebnisse der Großversuche liefern, die unter Berücksichtigung der Ergebnisse der kleinskaligen Versuche neu diskutiert werden.

Leakage Behavior of cracked concrete - a multiscale approach
The leak tightness of the concrete containment plays a decisive role regarding the safety of nuclear reactors during the service and the decommissioning period. Self-healing effects may help significantly to avoid the contamination of the environment. Over a span of decades, leakage experiments with air and steam in laboratory and real scale have been performed at the Materials Testing and Research Institute (MPA Karlsruhe) of the Karlsruhe Institute of Technology (KIT). The experimental conditions (temperature, pressure) were chosen according to realistic accidental scenarios.
This paper gives an overview on experimental results gained within multiple research projects and describes explanation approaches for at first glance inconsistent results of the large-scale tests which are newly discussed with the help of the results of the small-scale tests.