ASTM C672/C672M Standardprüfverfahren für die Zunderbeständigkeit von Betonoberflächen, die Enteisungschemikalien ausgesetzt sind

Die Norm „ASTM C672/C672M Standard Test Method for Scale Resistance of Concrete Surfaces Exposed to De-icing Chemicals“, herausgegeben von der American Society for Testing and Materials (ASTM), beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Ablagerungsbeständigkeit einer horizontalen Betonoberfläche, die Frost-Tau-Zyklen in Gegenwart von Enteisungsmitteln ausgesetzt ist. Dieses Verfahren dient der qualitativen Beurteilung der Oberflächenbeständigkeit durch Sichtprüfung.

Mit dieser Prüfmethode lässt sich der Einfluss von Mischungsverhältnis, Oberflächenbehandlung, Aushärtung oder anderen Variablen auf die Abwitterungsbeständigkeit bewerten. Die Dauerhaftigkeit von Zuschlagstoffen oder anderen Betonbestandteilen lässt sich mit dieser Prüfmethode jedoch nicht bestimmen. Es konnte kein Zusammenhang zwischen der Frostbeständigkeit von aus gehärtetem Beton geschnittenen Proben und im Labor hergestellten Proben festgestellt werden.

Die bei diesen Tests verwendete Ausrüstung umfasst:

• Gefriergerät: Eine Truhe oder ein Raum mit ausreichender Größe, um die Proben aufzunehmen und die Temperatur der Proben innerhalb von 16 bis 18 Stunden auf minus 18 Grad plus/minus 3 Grad zu senken und diese Temperatur beizubehalten, wenn die Proben vollständig geladen sind.
• Für die Prüfkörper werden Formen geeigneter Größe verwendet, die den Anforderungen der Norm ASTM C192/C192M entsprechen.
• Druckstab, der den Anforderungen der Norm ASTM C143/C143M entspricht.
• Bohrwerkzeuge: Holzschaberbrett, Stahlkelle und mittelharte Borstenbürste, geeignet zum Erreichen der gewünschten Probeflächenkonsistenz.
• Setzkegel gemäß den Anforderungen der Norm ASTM C143/C143M.
• Luftmessgerät, das den Anforderungen der Normen ASTM C173/C173M oder ASTM C231 entspricht.
• Waagen, die den Anforderungen des ASTM C192/C192M-Standards entsprechen.
• Betonmischer, der den Anforderungen der Norm ASTM C192/C192M entspricht.

Luftgehalt, Zementfaktor, Sinkgeschwindigkeit, Wasser-Zement-Wert und andere Eigenschaften des Betons und seiner Bestandteile müssen für die Zwecke geeignet sein, für die die Prüfungen durchgeführt werden sollen. Für gängige Zwecke dieser Prüfmethode, wie z. B. die Bewertung einer Oberflächenbehandlung zur Verhinderung von Ablagerungen, hat sich Beton mit den folgenden Eigenschaften als nützlich erwiesen:

• Es wird keine Luft mitgerissen
• Zementgehalt, 335 plus/minus 5 kg/m3
• Vertiefung, 75 plus/minus 15 mm
• Langlebiger Zuschlagstoff mit einer maximalen Größe von 25 mm (es ist darauf zu achten, dass der Zuschlagstoff eine gute Frostbeständigkeit aufweist).

Soll Luftporenbeton zu Vergleichszwecken herangezogen werden, sollte dieser die gleichen Anteile wie der Vergleichsbeton aufweisen und der Luftgehalt 6 Prozent plus/minus 1 Prozent betragen.

Der Beton wird in der Maschine gemäß den geltenden Bestimmungen der Norm ASTM C192/C192M gemischt und geprüft.

Beton wird häufig in Umgebungen verwendet, die Frost und Tau ausgesetzt sind, insbesondere in kalten Klimazonen. Eines der größten Haltbarkeitsprobleme unter solchen Bedingungen ist das Abplatzen der Oberfläche, eine Art von Verschlechterung, die durch wiederholte Anwendung von Taumitteln und anschließende Frost-Tau-Zyklen verursacht wird. ASTM C192/C192M bietet eine systematische Prüfmethode zur Bewertung der Widerstandsfähigkeit von Beton gegen diese Art von Schäden. Diese Norm umfasst ein Verfahren zur Bewertung der Widerstandsfähigkeit einer Betonoberfläche gegen Abplatzungen nach wiederholtem Gefrieren und Tauen in Gegenwart von Tausalzen wie Calciumchlorid.

Die Hauptziele dieser Norm sind:

• Zur Bewertung der Oberflächenhaltbarkeit unter simulierten Feldbedingungen.
• Vergleich verschiedener Betonmischungen oder -behandlungen hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegen Oberflächenabrieb.
• Unterstützung von Designentscheidungen auf der Grundlage von Qualitätskontrolle, Forschung und Leistung.

Zur Probenvorbereitung werden Betonplatten mit den Abmessungen 300 mm x 300 mm x 75 mm gegossen und unter Standardbedingungen ausgehärtet. Nach 14 Tagen Feuchthärtung werden sie 14 Tage lang luftgetrocknet. Anschließend wird ein Enteisungsmittel (typischerweise eine 4-prozentige Calciumchloridlösung) auf die Betonoberfläche aufgetragen. Die Proben werden anschließend 50 Frost-Tau-Zyklen unterzogen. Jeder Zyklus umfasst:

• Frost bis etwa minus 18 Grad
• Tauwetter bis plus 24 Grad

Nach jeweils 5 Zyklen wird die Oberfläche untersucht und mit einer Skalierungsbewertung von 0 bis 5 versehen:

• 0 = Keine Skalierung
• 1 = Sehr leichte Skalierung
• 2 = Leichte bis mäßige Schuppenbildung
• 3 = Mittlere Skalierung
• 4 = Mäßige bis starke Schuppenbildung
• 5 = Starke Ablagerungen mit sichtbarem groben Aggregat

Verschiedene Faktoren können die Leistung (Abschuppungsbeständigkeit) von Beton im Standardtest ASTM C192/C192M beeinflussen, darunter:

• Wasser-Zement-Verhältnis (ein niedrigeres Wasser-Zement-Verhältnis erhöht im Allgemeinen die Widerstandsfähigkeit)
• Lufteinschluss (bietet Platz für die Ausdehnung von gefrierendem Wasser)
• Aushärtungsmethoden
• Verwendung zusätzlicher zementartiger Materialien (z. B. Flugasche, Schlacke)
• Oberflächenveredelungstechniken

Dieser Standard wird häufig verwendet von:

• Betonhersteller gewährleisten Mischgutqualität
• Verkehrsministerium und Verkehrsbehörden für die Widerstandsfähigkeit der Infrastruktur
• Forscher untersuchen die chemischen Wechselwirkungen von Gefrier-Tau- und Auftauvorgängen
• Ingenieure und Designer müssen dauerhaften Beton für kalte Klimazonen spezifizieren

Dieser Standard liefert zwar wertvolle Informationen, weist jedoch einige Einschränkungen auf:

• Dies ist ein qualitativer und kein quantitativer Test (visuelle Beurteilungen können subjektiv sein).
• Es wird nur eine Art von Frost-Tau-Schäden simuliert (Ablagerungen durch Enteisungsmittel).
• Stellt die realen Bedingungen vor Ort (z. B. Verkehr, UV-Belastung) möglicherweise nicht vollständig dar.

Die Norm ASTM C192/C192M ist wichtig, da sie dazu beiträgt, die Haltbarkeit von Beton in Umgebungen zu bewerten und sicherzustellen, in denen er Frost-Tau-Zyklen in Gegenwart von Enteisungsmitteln ausgesetzt ist. Dieser Zustand ist in vielen kalten Regionen weit verbreitet und schwerwiegend. Diese Norm wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:

• Schützt die Infrastruktur: Durch Tausalz verursachte Oberflächenablagerungen können mit der Zeit zu fortschreitenden Oberflächenschäden führen, Zuschlagstoffe freilegen und die strukturelle Integrität beeinträchtigen. Diese Norm hilft bei der Festlegung ablagerungsbeständiger Betonmischungen, was zu einer längeren Lebensdauer von Gehwegen, Brücken, Bordsteinen, Parkplätzen und mehr führt.
• Verbessert die öffentliche Sicherheit: Abgelöste oder beschädigte Betonoberflächen können uneben, rutschig oder gefährlich werden und das Unfallrisiko für Fahrzeuge und Fußgänger erhöhen. Durch die Gewährleistung der Oberflächenbeständigkeit trägt dieser Standard zu einer sichereren Infrastruktur im Winter bei.
• Leitet die Materialauswahl und Mischungszusammensetzung: Ermöglicht Planern und Bauunternehmern den Vergleich verschiedener Betonmischungen, Zusatzmittel und Oberflächenbehandlungen unter standardisierten Bedingungen. Hilft bei der Optimierung von Mischungszusammensetzungen für kaltes Klima, insbesondere bei der Auswahl von Luftporenbildungsgraden oder zusätzlichen zementartigen Materialien.
• Unterstützt die Qualitätskontrolle: Diese Prüfung dient als praktisches Instrument zur Überprüfung der Qualität von Betonchargen oder -produkten vor dem großflächigen Einsatz. Sie stellt sicher, dass die in der Projektdokumentation angegebenen Leistungen tatsächlich erbracht werden und die vorgesehene Leistung erbringen.
• Reduziert Wartungs- und Lebenszykluskosten: Durch die Vermeidung vorzeitiger Oberflächenschäden fallen weniger Reparaturen und geringere Wartungskosten über die gesamte Lebensdauer der Struktur an. Dies unterstützt Vermögensverwalter bei Entscheidungen, die langfristige finanzielle und ökologische Auswirkungen minimieren.
• Bietet standardisierten Vergleich: Dieser Standard bietet eine einheitliche, wiederholbare Methode zur Bewertung von Beton über Projekte, Labore und Regionen hinweg. Dies gewährleistet ein konsistentes Benchmarking und eine bessere Kommunikation zwischen Planern, Herstellern und Aufsichtsbehörden.
• Im Einklang mit Nachhaltigkeitszielen: Langlebiger Beton reduziert den Bedarf an häufigen Reparaturen und Austauscharbeiten, was wiederum den Kohlendioxidausstoß und den Materialabfall im Laufe der Zeit reduziert. Er fördert den Einsatz von Materialien und Verfahren, die eine dauerhafte Infrastruktur stärken.

Daher spielt die Norm ASTM C192/C192M eine entscheidende Rolle bei der Beurteilung der Oberflächenbeständigkeit von Beton, der Taumitteln und Frost-Tau-Zyklen ausgesetzt ist. Obwohl sie nicht umfassend ist, stellt sie ein grundlegendes Instrument zur Gewährleistung der langfristigen Betonleistung bei kaltem Wetter dar. Das Verständnis und die Anwendung der Ergebnisse dieses Tests können zu einer langlebigeren Infrastruktur, geringeren Wartungskosten und einer verbesserten öffentlichen Sicherheit bei Frost führen.

Unser Unternehmen ist seit vielen Jahren in der Geschäftswelt tätig und verfolgt die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam. Wir verfügen über ein Team erfahrener Fachkräfte und eine breite Infrastruktur, um für Unternehmen aller Branchen Tests, Messungen und Analysen in den unterschiedlichsten Bereichen durchzuführen. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der „ASTM C672/C672M Standardtestmethode für die Beständigkeit von Betonoberflächen gegenüber Enteisungsmitteln“ an.