Schadensursache Frost und Tausalz

Wer dachte, die Betonschädigung infolge Frostwechsel und Taumitteleinwirkung wäre gänzlich verstanden, kann weiterhin neugierig sein.

Wichtige Aspekte des Frost-Tausalz-Angriffes, die bislang noch keinem Schadensmechanismus zuordenbar waren, können seit Neuestem mit dem sog. „glue spall“-Modell gut beschrieben werden.

In kalten oder gemäßigten Klimata können Außenbauteile aus Beton wiederholten Frost-Tauwechseln bei gleichzeitiger Feuchtezufuhr ausgesetzt sein. In Verbindung mit Tausalzen treten vorrangig Abwitterungen von der Betonoberfläche auf. Für die dafür zu Grunde liegenden Mechanismen existieren verschiedene Schadensmodelle, z.B. das thermodynamische Modell (Mikroeislinsenpumpe) von Setzer. Diese Schadensmodelle haben gemeinsam, dass sie vorrangig jene Prozesse beschreiben, die zu einer inneren Gefügeschädigung des Betons führen. Jedoch können diese Modelle nicht plausibel erklären, wodurch oberflächliche Abwitterungen verursacht werden. Ein neuartiger Ansatz für ein Schadensmodell wurde 2006 von Valenza und Scherer veröffentlicht, das sogenannte „glue spall“-Modell. Es fußt auf Erkenntnissen aus der Glas-und Keramikforschung. Hierbei wird die Interaktion zwischen einer äußeren Eisschicht und der Betonoberfläche als schadensauslösender Mechanismus erachtet. Das Modell nimmt für sich in Anspruch, alle Aspekte eines Frost-Tausalz-Angriffes zu berücksichtigen und abzubilden. Die Grundannahmen des Modells wurden jedoch bisher nicht am Beton untersucht. In neuesten Untersuchungen am Finger-Institut für Baustoffkunde wurden  Frost-Tausalz-Prüfverfahren für Beton so modifiziert, dass sie für die Überprüfung wesentlicher Parameter des „glue spall“-Modells verwendet werden konnten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Eigenschaften der äußeren Eisschicht einen starken Einfluss auf den Angriffsgrad in der Frost-Tausalz-Prüfung ausüben. So verursacht z. B. eine größere Eisschichtdicke im modifizierten CDF-Test eine stärkere Abwitterung. [Müller, M. : „Glue spall“ Ein geeignetes Modell für den Frost-Tausalz-Angriff?, Conference: 58. Forschungskolloquium des DAfStb, At Kaiserslautern, September 2017]