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ln den letzten Jahren wurden diverse Prüfverfahren und Methoden entwickelt, um die Leistungsfähigkeit von Beton bzw. Bindemittel hinsichtlich des Widerstands gegenüber betonaggressiven Einwirkungen beurteilen zu können. Ein wesentliches Ziel von Prüfverfahren zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit von Baustoffen ist, die im Laufe der Nutzungsdauer zu erwartenden Einwirkungen auf den Baustoff realitätsnah abzubilden. Dazu sind die Prüfparameter auf die im jeweiligen Anwendungsbereich vorherrschenden Umgebungs- und Randbedingungen anzupassen. Daneben sind auch die Bewertungskriterien individuell unter Berücksichtigung der im Einzelfall geforderten Nutzungsdauer eines Bauwerks festzulegen. Eine systematische Zuordnung von adäquaten Prüfverfahren bzw. Prüfparametem und Bewertungskriterien für die verschiedenen Anwendungsbereiche im Betonbau, in denen betonaggressive Einwirkungen auftreten, ist mit Ausnahme von Einzelfällen bislang nicht vorhanden. Daneben stellt sich in der Praxis immer wieder das Problem, das Angriffspotenzial der Umgebung eines Bauwerks (prüftechnisch) zu erfassen und zu bewerten.
Der Hauptausschuss Baustofftechnik des DBV hat daher den Arbeitskreis „Chemischer Angriff auf Beton“ beauftragt, dieses Merkblatt zu erarbeiten, das auf Basis von einschlägigen Erfahrungen der Baupraxis und wissenschaftlichen Erkenntnissen Grundsätze und bewährte Methoden zur Beurteilung der Einwirkungs- und Widerstandsseite beim chemischen Angriff auf Beton aufzeigt und diesbezüglich Hinweise für verschiedene Anwendungsbereiche im Betonbau liefert.
Chemischer Angriff auf Betonbauwerke - Bewertung des Angriffsgrads und geeignete Schutzprinzipien
(2014)
In verschiedenen Bereichen des Betonbaus ist Beton einem chemischen Angriff von außen ausgesetzt, der die Dauerhaftigkeit des betreffenden Bauteils bzw. des gesamten Bauwerks beeinträchtigen kann. Für einen chemischen Angriff in natürlichen Böden und Grundwässern bestehen normative Vorgaben in DIN 4030-1 [R10] bzw. DIN 1045-2 [R19], um den Angriffsgrad anhand der Art und Konzentration der angreifenden Stoffe in Expositionsklassen XA1 (schwach angreifend) bis XA3 (stark angreifend) einzustufen. Hinsichtlich weiterer maßgeblicher Einflussfaktoren wird an dieser Stelle nicht näher differenziert, ob und inwieweit die Regelungen für Böden und Grundwässer auch auf andere Bereiche mit chemischem Angriff auf Beton zu übertragen sind, ist stets im Einzelfall zu überprüfen. Ebenfalls sind die zu treffenden Maßnahmen über die Vorgaben der DIN EN 206-1/DIN 1045-2 [R19] hinaus anwendungsspezifisch festzulegen. Der Hauptausschuss Baustofftechnik (HABT) des DBV hat daher den Arbeitskreis "Chemischer Angriff auf Beton" beauftragt, dieses Merkblatt zu erarbeiten, das Hilfestellung bei der Bewertung einer projektspezifischen chemischen Angriffssituation auf Beton sowie bei der Planung und Ausführung von Schutzprinzipien leisten soll.
A European round robin test according to ISO 5725-2 was conceptually prepared, realised, and evaluated. The aim was to determine the inter-laboratory variability of the overall process for the ecotoxicological characterization of construction products in eluates and bioassays. To this end, two construction products BAM-G1 (granulate) and HSR-2 (roof sealing sheet), both made of EPDM polymers (rubber), were selected. The granular construction product was eluted in a one stage batch test, the planar product in the Dynamic Surface Leaching test (DSLT). A total of 17 laboratories from 5 countries participated in the round robin test: Germany (12), Austria (2), Belgium (1), Czech Republic (1) and France (1). A test battery of four standardised ecotoxicity tests with algae, daphnia, luminescent bacteria and zebrafish eggs was used. As toxicity measures, EC50 and LID values were calculated. All tests, except the fish egg test, were basically able to demonstrate toxic effects and the level of toxicity. The reproducibility of test results depended on the test specimens and the test organisms. Generally, the variability of the EC50 or LID values increased with the overall level of toxicity. For the very toxic BAM-G1 eluate a relative high variability of CV ¼ 73%e110% was observed for EC50 in all biotests, while for the less toxic HSR-2 eluate the reproducibility of EC50 varied with sensitivity: it was very good (CV ¼ 9.3%) for the daphnia test with the lowest sensitivity, followed by the algae test (CV ¼ 36.4%). The luminescent bacteria test, being the most sensitive bioassay for HSR-2 Eluate, showed the highest variability (CV ¼ 74.8%). When considering the complex overall process the reproducibility of bioassays with eluates from construction products was acceptable.
Apparently that the type testing procedure should be conducted under the conditions ensuring reproducibility of its outcomes. We investigated various factors effecting upon the reproducibility. To obtain quantitative characteristics of indications visibility the image-processing hard-and software were used. It was established that there are two main groups of these factors. The first depends on the differences between various test panels, which are used for type testing. The second one concerns the reproducibility of some stages of penetrant testing procedure (excess penetrant removing and developer application). The recommendations to increase the reproducibility of type testing are developed and illustrated experimentally.
The determination of penetrant system sensitivity as a part of type testing should be conducted ensuring reproducibility of the result. We investigated some factors effecting the reproducibility. To obtain quantitative characteristics of indications visibility, an image processing system was used [1]. We used 3 different sets of reference blocks (rb1, rb2, rb3) corresponding to type 1 of EN ISO 3452-3 [2]. Two fluorescent penetrants with different sensitivities and the same wet solvent developer were used.
It was established that the reproducibility of type testing is influenced by mainly two principal factors. First there are the differences between reference blocks. Second one concerns the reproducibility of penetrant testing procedure, especially excess penetrant removal and developer application.
According to EN ISO 3452-3 a reference block for determination of sensitivity level of fluorescent penetrants consists of a set of three nickel-chrome plated panels with 10, 20 and 30 µm plating thickness. Transverse cracks are made in each panel by stretching the panels in the longitudinal direction and width to depth ratio of the cracks should be approximately 1/20. Each panel presents a certain sensitivity level, which is characterised by the level of visibility of the indication. The highest level 3 corresponds to the panel with 10 µm thickness plating. Each panel is cut longitudinally (perpendicular to the crack) so that 2 sheets (panels A and B) with nearly the same cracks will be produced. These panels A and B of a reference block are used for relative evaluation, for example to compare sensitivities of two penetrants. It is considered that the application of the same penetrant to both panels with subsequent adequate development results in the same visibility of the indications on these panels.
Quantitative correlations between the abilities of the reference blocks used for determining of the sensitivity were obtained in our investigations. We used the relations between the measured values of light-fluxes from the indications of similar comparing areas on two panels. These indications correspond to certain cracks parts of the same total length on both comparing areas. The relations of the steps between the panel are responsible for the definition of the sensitivity groups. From our investigations it follows that the steps of the different sets are different. Besides it was established that the indications visibility for the same penetrant applied on different reference blocks might have a considerable difference depending on the penetrant sensitivity: the higher penetrant sensitivity, the smaller is such a difference between the steps 30/20 and 20/10. For example, for rb3 the relations 30/20 and 20/10 for lower sensitive penetrant (I1) reached factor 3 comparing with factor 2 for higher sensitive penetrant (I2).
Some results of the comparison between the 3 sets (rb1, rb2, rb3) investigations are summarised in Table 1 with rb1 as a reference.
Die Empfindlichkeit von Eindring- und Magnetpulverprüfungen (PT, MT) hängt unter anderem von der Eignung und der Qualität der Prüfmittel ab (für PT bezeichnet als Eindringsystem). Die Ermittlung der Empfindlichkeit erfolgt an Kontrollkörpern mit natürlichen und künstlichen Inhomogenitäten durch Ermittlung der Anzeigenerkennbarkeit als Maß für die Eignung. Die europäischen Normen spezifizieren die Anforderungen an die Prüfmittel für Typen-, Chargen- und Betriebsprüfungen nach pr EN ISO 3452-2 für PT und EN ISO 9934-2 für MT. Dieser Beitrag beschreibt die Ermittlung der Empfindlichkeit von Prüfmitteln sowie deren Qualifizierung bei der Typenprüfung. Die vorgeschlagenen Verfahren wurden durch experimentelle Untersuchungen validiert, bei denen ein Bildverarbeitungssystem zur Ermittlung der Anzeigenerkennbarkeit verwendet wurde. Im Hinblick auf die Qualifizierung der Prüfmittel wird die Zuverlässigkeit der Verfahren diskutiert.