@inproceedings{HuengerHuebertScholzetal., author = {H{\"u}nger, Klaus-J{\"u}rgen and H{\"u}bert, Cornelia and Scholz, Yvonne and Kronemann, Jens}, title = {Changes of pore solution composition under accelerated mortar bar and concrete prism test conditions}, series = {ICAAR, 14th International Conference on Alkali Aggregate Reaction, May 20-25, 2012, Austin, TX}, booktitle = {ICAAR, 14th International Conference on Alkali Aggregate Reaction, May 20-25, 2012, Austin, TX}, pages = {10}, abstract = {Accelerated tests of mortar bars and concrete prism were carried out at temperatures ≥ 40°C in order to reduce the test duration. Because the OH-/SO42- equilibrium is shifted to lower values with increasing temperature and alkali content of the cement, there exists the possibility of side reactions between sulphate ions from the cement and aluminate ions which can come from mineral admixtures and aggregates. Solubility measurements of two types of aggregates in sulphate free KOH solutions indicate that the temperature effect on the silica releasing rate is bigger than the inhibiting effect of the decreasing OH- concentration. To avoid side reactions during aggregate test procedure, expansion measurements should be performed at 40°C in combination with adapted solubility measurements.}, language = {en} } @inproceedings{HuengerKronemannHuebertetal., author = {H{\"u}nger, Klaus-J{\"u}rgen and Kronemann, Jens and H{\"u}bert, Cornelia and Scholz, Yvonne}, title = {On the mechanism of ASR inhibition by Si and Al containing SCMs}, series = {13th International Conference on Recent Advances in Concrete Technology and Sustainability Issues, Ottawa, Canada}, booktitle = {13th International Conference on Recent Advances in Concrete Technology and Sustainability Issues, Ottawa, Canada}, publisher = {American Concrete Institute}, isbn = {978-1-9427272-3-1}, pages = {437 -- 451}, abstract = {The use of supplementary cementing materials (SCMs) added to concrete mixtures can avoid the alkali-silica reaction. Such materials have a wide range of composition and therefore the inhibition mechanisms can be very differently. The effectiveness of SCMs which provide silica and alumina into the alkaline solution cannot only be explained by reducing the OH--concentration of the pore solution. From dissolution experiments in potassium hydroxide solutions, an interaction was noted between the aggregate and five SCMs via the alkaline solution. Under specific conditions, no silica is released from the aggregate grains. Mineralogical investigations (XRD, SEM+EDX) of the grain surfaces confirm that quartz is the main source of silica. In the presence of alumina providing SCMs, the quartz dissolution is strongly reduced or even sometimes stopped. On surfaces of grains a very thin layer can be observed which is probably responsible for reduction or stopping of the silica dissolution and therefore for the inhibition of ASR.}, language = {en} } @inproceedings{KronemannHuenger, author = {Kronemann, Jens and H{\"u}nger, Klaus-J{\"u}rgen}, title = {Aggregate Reactivity and the Efficiency of Supplementary Cementing Materials}, series = {13th International conference on recent advances in concrete technology and sustainability issues}, booktitle = {13th International conference on recent advances in concrete technology and sustainability issues}, publisher = {American Concrete Institute}, isbn = {978-1-9427272-3-1}, pages = {355 -- 370}, abstract = {The knowledge of dissolution processes of aggregates and supplementary cementing materials (SCMs) in alkaline solutions can help to describe the expansion of concretes caused by alkali-silica reaction (ASR) and the effects to avoid ASR by using SCMs in more details. Therefore, dissolution experiments in alkaline solutions under different pH values and different temperatures were performed using aggregates in the original grain size and SCMs in different ratios. The concentrations of soluble silica and additionally alumina were determined by ICP-OES. The investigations showed that up to now the "best" conditions to explain the damage behavior of concrete structures are a pH value of 13 (e.g. 0.1 M KOH solution) and a temperature of 80 °C. The evaluation bases on the parameter "excess silica" which is calculated from the dissolved silica and alumina of the aggregates and the SCMs. It was demonstrated that SCMs reduce and sometimes stop the dissolution of aggregates. The efficiency of the SCMs depends on their amount and chemical composition.}, language = {en} } @inproceedings{HuengerScholzHuebertetal., author = {H{\"u}nger, Klaus-J{\"u}rgen and Scholz, Yvonne and H{\"u}bert, Cornelia and Kronemann, Jens}, title = {Entwicklung und Beurteilung der Wirkung eines speziellen AKR-vermeidenden Zusatzstoffes}, series = {18. Internationale Baustofftagung IBAUSIL, F.A. Finger-Institut f{\"u}r Baustoffkunde, Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar, Tagungsbericht, Teil 2}, booktitle = {18. Internationale Baustofftagung IBAUSIL, F.A. Finger-Institut f{\"u}r Baustoffkunde, Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar, Tagungsbericht, Teil 2}, publisher = {F.-A.-Finger-Inst.}, address = {Weimar}, isbn = {978-3-00-034075-8}, pages = {2-0585}, language = {de} } @phdthesis{Kronemann, author = {Kronemann, Jens}, title = {Untersuchung der zeitlichen Abh{\"a}ngigkeit von L{\"o}seprozessen in hochalkalischen L{\"o}sungen zur Charakterisierung der Alkaliempfindlichkeit von Gesteinsk{\"o}rnungen}, pages = {VIII, 108, [10]}, abstract = {Die sch{\"a}digende Alkali-Kiesels{\"a}ure-Reaktion (AKR) im Beton stellt in Teilbereichen nach wie vor ein Problem bei der Bewertung der Dauerhaftigkeit von Beton dar. Eine der h{\"a}ufigsten Fragestellungen ist immer noch eine schnelle und sichere Beurteilung der Alkaliempfindlichkeit von Gesteinsk{\"o}rnun-gen f{\"u}r die Betonherstellung. Dar{\"u}ber hinaus erscheint in Zeiten der Ressourceneinsparung der Aus-schluss von Gesteinsk{\"o}rnungen auf Grund unzureichender Kenntnis der Alkaliempfindlichkeit nicht zukunftsorientiert. Weiterhin wird oft nur die makroskopische Betrachtung von Betonen oder M{\"o}r-telprismen zur Beurteilung der Alkaliempfindlichkeit von Gesteinsk{\"o}rnungen herangezogen, wobei die bei der AKR stattfindenden Prozesse nicht gen{\"u}gend ber{\"u}cksichtigt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde der Beitrag von Gesteinsk{\"o}rnungen zur AKR im Beton untersucht, um die Alkaliempfindlichkeit von Gesteinsk{\"o}rnungen zu quantifizieren und die zu erwartende Sch{\"a}di-gung des Betons durch die Gesteinsk{\"o}rnung detaillierter als bisher klassifizieren zu k{\"o}nnen. Im Vor-dergrund der Arbeit stand dabei das Verst{\"a}ndnis der Aufl{\"o}sungsprozesse von Gesteinsk{\"o}rnungen in KOH-L{\"o}sungen (pH ≥ 13) bei unterschiedlichen Reaktionsbedingungen. An vier Gesteinsk{\"o}rnungen wurde der 40 °C-Betonversuch durchgef{\"u}hrt, um die Alkaliempfindlich-keit der Gesteinsk{\"o}rnungen zu dokumentieren. Weiter wurden die Gesteinsk{\"o}rnungen mit dem Schnellpr{\"u}fverfahren untersucht sowie petrografisch und mineralogisch begutachtet. Dabei stimm-ten die Ergebnisse nur teilweise mit denen des 40 °C-Betonversuchs {\"u}berein. Anhand von L{\"o}seversu-chen an den originalen Lieferk{\"o}rnungen der Gesteinsk{\"o}rnungen bei 40 °C und mit 1,0 M KOH-L{\"o}sung war es m{\"o}glich, die Reaktivit{\"a}t der Gesteinsk{\"o}rnungen mit den ermittelten SiO2- und Al2O3-Konzentrationen der alkalischen L{\"o}sungen zu beschreiben. Bei den Untersuchungen von verschiede-nen Varianten zur Beschleunigung der L{\"o}seversuche konnten durch eine erh{\"o}hte Temperatur von 80 °C und eine abgesenkte Konzentration der KOH-L{\"o}sung von 0,1 M innerhalb von 56 Tagen ver-gleichbare Ergebnisse zu den Resultaten der L{\"o}seversuche bei 40 °C und 1,0 M KOH-L{\"o}sung erreicht werden. In der alkalischen L{\"o}sung wird ein bestimmter Teil des gel{\"o}sten SiO2 durch ebenfalls vorhandenes Al2O3 alumosilikatisch gebunden. Der verbleibende Teil des gel{\"o}sten SiO2 steht f{\"u}r eine AKR zur Ver-f{\"u}gung. Aus der zeitabh{\"a}ngigen Darstellung dieser SiO2-Konzentration wurde die L{\"o}segeschwindig-keit ermittelt. Dabei wurden vier aufeinanderfolgende Phasen dem Dehnungs- und Rissbreitenverlauf der Probek{\"o}rper des 40 °C-Betonversuchs zugeordnet. Zur Beurteilung der Alkaliempfindlichkeit ei-ner Gesteinsk{\"o}rnung sind die L{\"o}segeschwindigkeiten der letzten drei Phasen entscheidend. Nach der Entwicklung dieser Vorgehensweise an den vier untersuchten Gesteinsk{\"o}rnungen wurde diese Methode bei weiteren Gesteinsk{\"o}rnungen angewendet. Die ermittelten L{\"o}segeschwindigkeiten stellten ebenfalls ein exaktes Abbild der Ergebnisse des 40 °C-Betonversuchs dar. Die entwickelte Methode bietet eine M{\"o}glichkeit, die Alkaliempfindlichkeit einer Gesteinsk{\"o}rnung schnell, sicher und genauer als bisher zu bestimmen. Besonders vorteilhaft sind dabei die direkte Pr{\"u}fung der Gesteins-k{\"o}rnung an der originalen Korngr{\"o}ße (Lieferk{\"o}rnung), wie diese auch im Beton eingesetzt wird, die zementunabh{\"a}ngige Pr{\"u}fung, sowie die einfache experimentelle Durchf{\"u}hrung und Auswertung. Dar{\"u}ber hinaus zeigte sich bei der Anwendung der Methode, dass neben der Gesteinsk{\"o}rnung selbst auch der Einfluss von Zusatzstoffen auf die L{\"o}slichkeit von Gesteinsk{\"o}rnungen beurteilt werden kann. Erste Ergebnisse belegen den l{\"o}seinhibierenden Effekt des aluminiumhaltigen Zusatzstoffes Me-takaolin durch die Blockierung der Oberfl{\"a}che einer reaktiven Gesteinsk{\"o}rnung im Alkalischen.}, language = {de} }