Blick in den Prüfofen während eines Brandversuchs mit Leichtmörteln auf Basis von alkaliaktivierter Flugasche
Quelle: BAM, Fachbereich Baustofftechnologie, Fachbereich Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen und Fachbereich Baustoffe
Alkaliaktivierte Flugaschen (AAFA) sind neuartige Bindemittel mit einer höheren Stabilität bei hohen Temperaturen als herkömmliche Zemente. Dies macht AAFA zu vielversprechenden Materialien für Brandschutzsysteme, z. B. für Straßentunnel und Stahlbauwerke. Verschiedene Aspekte der Stabilität und der Schädigung dieser Materialien bei Einwirkung von Feuer sind jedoch bisher nur unzureichend verstanden. In einer gemeinsamen Arbeit der BAM mit der Universität Bologna wurden die Vorgänge bei der Einwirkung von hohen Temperaturen auf AAFA und auf diesen basierenden Leichtmörteln mittels Brandtests, gekoppelt mit Schallemissionsanalyse, sowie Mikrostrukturanalysen untersucht. Nennenswerte Rissbildungen während des Aufheizens wurden nur im Bereich der Porenwasserabgabe bei etwa 90–360 °C beobachtet, während bei höheren Temperaturen von bis zu 1100 °C keine weiteren Rissbildungen mittels Schallemissionsanalyse detektiert wurden. Beim Abkühlen nach dem Brand traten jedoch nennenswerte Rissbildungen auf, wenn die Materialien vorher auf mindestens 600 °C aufgeheizt worden waren; dieses Verhalten wurde lokalen Sinter- und Schmelzvorgängen oberhalb dieser kritischen Temperatur und dem anschließenden schnellen Erstarren der betroffenen Bereiche zugeordnet. Die gewonnenen Ergebnisse sind von Bedeutung für den Entwurf von AAFA-basierten Brandschutzsystemen sowie insbesondere für die Interpretation von rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen, die i. A. nach dem Abkühlen aufgenommen werden, zur Untersuchung des Hochtemperaturwiderstands von AAFA und verwandten Materialien.
Acoustic emission study of heat-induced cracking in fly ash-based alkali-activated pastes and lightweight mortars
L. Carabba, Stephan Pirskawetz, Simone Krüger, Gregor Gluth, M.C. Bignozzi
erschienen in Cement and Concrete Composites, Band 102, Seiten 145 - 156, 2019
BAM Fachbereiche Baustofftechnologie, Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen und Baustoffe