FE 08.0279/2024/LGB – Dauerhafte Betonstraßen durch Verwendung neuartiger AKR-Inhibitoren

Zur Verhinderung einer betonschädigenden Alkali-Kieselsäurereaktion (AKR) an Betonfahrbahndecken wird derzeit eine straßenbauspezifische Gutachterregelung angewandt, die mit dem Allgemeinen Rundschreiben Straßenbau (ARS) Nr. 04/2013 geregelt wird. Verfahrensbedingt werden eine Vielzahl von Gesteinskörnungen als alkaliempfindlich eingestuft, auch wenn diese den Grenzwert nur geringfügig überschreiten. Dies stellt eine deutliche Einschränkung der Verfügbarkeit von geeigneten Gesteinskörnungen dar. Zudem dauert die Beurteilung der Alkaliempfindlichkeit einer Betonzusammensetzung mittels AKR-Performanceprüfung ca. 6 Monate. Somit ist das Prüfverfahren langwierig und teuer. Zur Sicherstellung der Verfügbarkeit von Gesteinskörnungen im Betonstraßenbau ist daher die Entwicklung und Festlegung neuer Strategien hinsichtlich der AKR-Prävention erforderlich.
Grundsätzlich ist bekannt, dass für das Auftreten der betonschädigenden AKR ein Zusammenspiel der folgenden drei Faktoren erforderlich ist: Alkalien (z. B. durch Taumittelbeaufschlagung im Winter), Feuchtigkeit (z. B. durch Regenereignisse) und die Anwesenheit AKR-reaktiver Bestandteile in der verwendeten groben Gesteinskörnung (z. B. kryptokristalliner oder gestresster Quarz). In diesem Kontext stellt sich die Frage, ob spezielle Maßnahmen zur Reduzierung der Alkaliempfindlichkeit von Gesteinskörnungen baupraktisch realisierbar und künftig anwendbar sind.
Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und prüftechnische Verifizierung einer innovativen AKR-Vermeidungsstrategie mittels AKR Inhibitoren, bei der grenzwertig alkali-reaktive Gesteinskörnungen für den Bau von Fahrbahndecken aus Beton nicht ausgeschlossen werden müssen. Hierfür ist die Anwendung von AKR-Inhibitoren als Betonzusatzmittel im Frischbeton angedacht, um eine Schädigung des Betons dauerhaft zu vermeiden.