Bewertung von Frost- und Frost-Tausalz-Schäden an Betonpflastersteinen – Teil 1
Der Witterungsbeständigkeit von Betonpflastersteinen kommt insbesondere dort große Bedeutung zu, wo Pflasterdecken häufigen Frost-Tau-Wechseln ausgesetzt sind. Diesbezüglich ist zu beachten, dass die Bedingungen in »warmen Innenstädten« (nur wenige Frosttage) und auf hohen Bergen (wenige Tage oberhalb der Frostgrenze) im Regelfall weniger kritisch sind als in Teilflächen, wo ständige Frost-Tauwechsel auftreten. So ist die erhöhte Schadensanfälligkeit im Bereich z. B. von Autowaschplätzen im Wesentlichen auf die große Anzahl der Frost-Tau-Wechsel zurückzuführen.
Aufgrund der klimatischen Rahmenbedingungen müssen Pflasterdecken in Deutschland unter Verwendung von Betonpflastersteinen ausgeführt werden, die erhöhte Anforderungen an den Witterungswiderstand (Klasse 3 nach DIN EN 1338) erfüllen. Trotzdem werden immer wieder Schäden in Form von Betonabplatzungen an Pflasterbelägen vorgefunden, die nicht selten Gegenstand von Rechtsstreitigkeiten sind (siehe Abb. 1).
Vor diesem Hintergrund wird im nachfolgenden Artikel in erster Linie auf die technologische Bewertung von Flächenbefestigungen eingegangen, bei denen Schäden an Pflasterbelägen durch Frost-Tausalz-Einwirkungen entstanden sind. Hierbei werden u.a. im Besonderen die Untersuchungsmethoden aufgezeigt, die zum Nachweis der Schadensursache und zur Festlegung der Mangelbeseitigungsmaßnahmen eingesetzt werden können. Nähere Einzelheiten u. a. zu den Schadensmechanismen sowie der Beurteilung von Bauwerksproben sind [3] zu entnehmen.
1 Optisches Erscheinungsbild
1.1 Schadensbilder
Frost-Tausalz-Schäden an Pflasterbelägen können ein sehr unterschiedliches Erscheinungsbild aufweisen. So können sie in Form von lokal begrenzten oder flächigen Zementsteinabwitterungen oder als punktförmige Pop-Outs oberhalb einzelner Gesteinskörner auftreten.
Flächige Zementsteinabwitterungen stellen das übliche Erscheinungsbild von Frost-Tausalz-Schäden an Pflasterbelägen dar, wobei das Ausmaß der Abwitterungen stark variieren kann (s. Abb. 1 und Abb. 2). Auch die Anzahl der betroffenen Pflastersteine kann (selbst bei Verwendung von Produkten aus einer Produktionscharge) in erheblichem Umfang variieren. So sind häufig nur Einzelsteine oder kleinflächig begrenzte Teilflächen betroffen, in Einzelfällen können aber auch nahezu alle Pflastersteine einer Pflasterdecke geschädigt sein.
Neben flächigen bzw. teilflächigen Abwitterungen finden sich nicht selten auch punktuell auftretende Abwitterungen (sog. Pop-Outs) an den Oberflächen der Pflastersteine. Diese Schäden beginnen im Normalfall über oberflächennahen Gesteinskörnern des Vorsatzbetons und setzen sich von hier aus in Richtung des Zementsteins fort (s. Abb. 3).
Bei einigen Schäden sind diese punktuellen Abwitterungen auf die Verwendung einzelner Gesteinskörner ohne eine ausreichende Witterungsbeständigkeit zurückzuführen (s. Abb. 3). Mit dieser Kenntnis wird eine Vielzahl von Witterungsschäden im Reklamationsfall nicht selten ohne Durchführung weiterer Untersuchungen auf die Verwendung nicht ausreichend witterungsbeständiger und damit »mangelhafter« Gesteinskörner zurückgeführt. Eine derartige Schlussfolgerung ist nicht selten falsch. So dürfen auch regelwerkskonforme Gesteinskörnungen normativ gewisse Anteile an nicht verwitterungsbeständigen Anteilen enthalten (siehe hierzu auch Abschnitt 1.2 aus dem zweiten Teil des Artikels oder Abschnitt 1 aus [3]).
Darüber hinaus hat die Witterungsbeständigkeit der Gesteinskörnung bei vielen Fällen gar keinen konkreten Einfluss auf die Entstehung der Schäden. Bei diesen Fällen stellt sich bei näherer Untersuchung der Schadensursache nicht selten heraus, dass sich im Zentrum dieser Abwitterungen völlig intakte Gesteinskörner mit einem dichten Gefüge und einem hohen Frost-Tausalz-Widerstand finden (Abb. 4).
Bei den in Abb. 4 dargestellten Fällen war die Entstehung der Zementsteinabwitterungen oberhalb der Gesteinskörner nicht auf einen unzureichenden Frost-Tausalz-Widerstand der Gesteinskörnung, sondern auf das Zusammenspiel der nachfolgend genannten Effekte zurückzuführen.
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