Untersuchung von hochtemperaturinduzierten Betonabplatzungen

Betonabplatzungen betreffen besonders Betone mit dichtem Gefüge, wie sie u. a. für Carbonbeton verwendet werden. Für eine breite baupraktische Anwendung von Carbonbeton ist das Erreichen einer hohen Feuerwiderstandsklasse zwingend notwendig. Neben der Wichtigkeit der Materialeigenschaften der Komponenten Beton und Bewehrung sind auch die Prüfverfahren zur Ermittlung dieser von besonderer Bedeutung. Brandprüfungen unter Anwendung der Einheitstemperaturzeitkurve sind aufwendig und daher für die erste Charakterisierung neuer Materialien oder geringfügiger Modifikationen nicht geeignet. Hier wird ein vereinfachter, platzsparender Versuchsaufbau zur Überprüfung des hochtemperaturinduzierten Abplatzens von Beton vorgestellt, basierend auf dem PTM‐ (engl.: pressure temperature mass)‐Versuch. Die Funktionsfähigkeit des Versuchsstands wurde an einem speziell für die Herstellung von Carbonbeton‐Neubauteilen entwickelten Hochleistungsbeton (engl.: High Performance Concrete, HPC) überprüft. Dabei konnten durch Zusatz von Polypropylenkurzfasern die Betonabplatzungen vollständig verhindert und die für die Herstellung von Carbonbeton im Gieß‐ oder Laminierverfahren notwenige Verarbeitbarkeit durch geringfügige Änderungen der Betonrezeptur beibehalten werden.

The spalling phenomenon particularly affects concretes with a dense structure, such as those used for carbon‐reinforced concrete. For the widespread practical application of carbon‐reinforced concrete, achieving a high fire resistance class is essential. In addition to the importance of the material properties of the components concrete and reinforcement, the test methods used to determine these properties are also of particular importance. Fire tests using the standard temperature‐time curve are complex and therefore unsuitable for the initial characterization of new materials or minor modifications. Here, we present a simplified, space‐saving test setup to examine high‐temperature‐induced concrete spalling, based on the PTM (pressure temperature mass) test. The functionality of the test setup was tested using a High‐Performance Concrete (HPC) specially developed for the production of carbon‐reinforced concrete structures. By adding short polypropylene fibers, concrete spalling was completely prevented, and the processability required for the production of carbon reinforced concrete using the casting or lamination process was maintained through minor modifications of the concrete composition.