@phdthesis{Berninger2004,
  author    = {Berninger, Anna Maria},
  title     = {Mikrostrukturelle Eigenschaften von Quarz als Bestandteil sp{\"a}t reagierender, alkaliempfindlicher Zuschl{\"a}ge},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.478},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20050310-4494},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2004},
  abstract  = {Zwischen den Jahren 1920 und 1930 kam es an der kalifornischen K{\"u}ste zu Bausch{\"a}den an Br{\"u}cken und Fahrbahnen, die sich vor allem in einer deutlichen Rissbildung {\"a}ußerten. Seither werden immer wieder Bausch{\"a}den beschrieben, deren Ursache in der Reaktion von Zuschl{\"a}gen, die „reaktive" Kiesels{\"a}ure enthalten, mit der Porenl{\"o}sung des Betons zu sehen ist. Diese Reaktion wird als Alkali-Kiesels{\"a}ure Reaktion (AKR) bezeichnet. Seit der ersten Ver{\"o}ffentlichung von Stanton {\"u}ber die „alkali-aggregate reaction" an opalhaltigen Zuschl{\"a}gen sind hunderte von Forschungsarbeiten zu diesem Thema durchgef{\"u}hrt und deren Ergebnisse ver{\"o}ffentlicht worden. Trotz eingehender Forschung seit mehr als 8o Jahren ist weder der Mechanismus der AKR vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rt noch eine eindeutige Voraussage {\"u}ber die Gef{\"a}hrdung von Bauwerken oder Bauteilen mit potentiell AKR-empfindlichen Zuschl{\"a}gen m{\"o}glich. Das liegt vor allen Dingen daran, das es sich bei der AKR um eine Reaktion handelt, die aus einer komplexen Abfolge chemischer und physikalischer Prozesse besteht, die in ihrer Gesamtheit zu einer Sch{\"a}digung von Beton bzw. Betonbauteilen und Bauwerken f{\"u}hren k{\"o}nnen. Eine geschlossene Beschreibung und Behandlung dieser Reaktion ist nicht m{\"o}glich, solange keine befriedigende Kenntnis {\"u}ber den Ablauf der einzelnen Schritte vorliegt. Dazu bedarf es grunds{\"a}tzlicher Untersuchungen der einzelnen chemischen und physikalischen Reaktionsschritte sowie einer m{\"o}glichst quantitativen Bewertung der verschiedenen Einflussfaktoren. Grunds{\"a}tzlich gibt es weltweit eine ganze Reihe von Richtlinien und Normen , die dazu verhelfen sollen, Sch{\"a}digungen an Bauwerken durch AKR zu verhindern. In Deutschland ist das momentan g{\"u}ltige Regelwerk die sogenannte Alkali-Richtlinie des deutschen Ausschusses f{\"u}r Stahlbeton (DAfStb). Sie dient zur Beurteilung von Zuschlag nach DIN 4226 [6, 7, 8] mit alkaliempfindlichen Bestandteilen. Dabei bezieht sich der Teil 2 der Richtlinie auf Zuschl{\"a}ge mit Opalsandstein, Kieselkreide und Flint aus bestimmten Gewinnungsgebieten. Hier wird eine reine Zuschlagpr{\"u}fung gefordert. Teil 3 der Richtlinie bezieht sich auf pr{\"a}kambrische Grauwacken und andere alkaliempfindliche Gesteine. Gefordert werden hier Pr{\"u}fungen der Zuschl{\"a}ge selbst sowie Pr{\"u}fung an Betonbalken und 30er W{\"u}rfeln in der Nebelkammer. F{\"u}r die meisten in der Richtlinie genannten Zuschl{\"a}ge bilden die Pr{\"u}fungen und Vorschriften eine ausreichende Sicherheit, um eine AKR zu vermeiden. Dennoch treten immer wieder Sch{\"a}den mit Zuschl{\"a}gen auf, die nach der Alkali-Richtlinie als unempfindlich eingestuft werden m{\"u}ssten. Dabei handelt es sich in der Regel um Schadensf{\"a}lle, die erst nach mehreren Jahren mit sp{\"a}t reagierenden AKR-empfindlichen Zuschl{\"a}gen auftreten. Zu diesen Zuschl{\"a}gen, die gegebenenfalls speziell im Nebelkammertest innerhalb von neun Monaten keine signifikante Dehnung (<0,6mm/m) aufweisen, geh{\"o}ren Stressquarze, Kieselkalk, Granit, Porphyr, Kieselschiefer und Grauwacke. Die vorliegende Arbeit dient speziell der Beurteilung und Einordnung von unterschiedlichen kristallinen Quarzmodifikationen sowie der Ermittlung geeigneter Untersuchungsmethoden f{\"u}r die Beurteilung der AKR-Empfindlichkeit von Quarz.},
  subject      = {Quarz},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Giebson,
  author    = {Giebson, Colin},
  title     = {Die Alkali-Kiesels{\"a}ure-Reaktion in Beton f{\"u}r Fahrbahndecken und Flugbetriebsfl{\"a}chen unter Einwirkung alkalihaltiger Enteisungsmittel},
  isbn      = {978-3-00-044366-4 (Druckversion)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20131217-20916},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {208},
  abstract  = {Das Hauptziel der Arbeit war es zu kl{\"a}ren, ob alkalihaltige Enteisungsmittel eine Alkali-Kiesels{\"a}ure-Reaktion (AKR) ausl{\"o}sen und/oder beschleunigen k{\"o}nnen und was die dabei ggf. zugrunde liegenden Mechanismen sind. Die Untersuchungen dazu ergaben, dass die auf Verkehrsfl{\"a}chen eingesetzten alkalihaltigen Enteisungsmittel auf Basis von Natriumchlorid (Fahrbahndecken) bzw. auf Basis der Alkaliacetate und -formiate (Flugbetriebsfl{\"a}chen) den Ablauf einer AKR in Betonen mit alkalireaktiven Gesteinsk{\"o}rnungen ausl{\"o}sen und mitunter stark beschleunigen k{\"o}nnen. Dabei nimmt die AKR-f{\"o}rdernde Wirkung der Enteisungsmittel in der Reihenfolge Natriumchlorid - Alkaliacetate - Alkaliformiate erheblich zu. Es zeigte sich, dass im Fall der Alkaliacetate und -formiate nicht allein die Zufuhr von Alkalien von Bedeutung ist, sondern dass es außerdem zu einer Freisetzung von OH-Ionen aus dem Portlandit und folglich zu einem Anstieg des pH-Wertes in der Porenl{\"o}sung kommt. Dadurch wird der Angriff auf alkalireaktives SiO2 in Gesteinsk{\"o}rnungen verst{\"a}rkt und der Ablauf einer AKR beschleunigt. Unter {\"a}ußerer NaCl-Zufuhr kommt es hingegen nicht zu einem Anstieg des pH-Wertes, was der Grund f{\"u}r die weniger stark AKR-f{\"o}rdernde Wirkung von NaCl ist. Von Bedeutung sind hier die zugef{\"u}hrten Na-Ionen und offenbar ein sich andeutender, direkter Einfluss von NaCl auf das SiO2-L{\"o}severhalten. Sind pH-Wert und Na-Konzentration in der Porenl{\"o}sung ausreichend hoch, wird sich thermodynamisch bedingt AKR-Gel bilden. Die Bildung von FRIEDEL'schem Salz ist dabei nur eine Begleiterscheinung, aber keine Voraussetzung f{\"u}r den Ablauf einer AKR unter {\"a}ußerer NaCl-Zufuhr. Es zeigte sich weiter, dass sich mit der FIB-Klimawechsellagerung als Performance-Pr{\"u}fung das AKR-Sch{\"a}digungspotential von Betonen f{\"u}r Fahrbahndecken und Flugbetriebsfl{\"a}chen zuverl{\"a}ssig beurteilen l{\"a}sst. Die Vorteile der FIB-Klimawechsellagerung liegen in der Pr{\"u}fung kompletter, projektspezifischer Betonzusammensetzungen unter Beachtung aller praxisrelevanten klimatischen Einwirkungen und vor allem in der Ber{\"u}cksichtigung einer {\"a}ußeren Alkalizufuhr. Innerhalb von 36 Wochen kann das AKR-Sch{\"a}digungspotential einer Betonzusammensetzung f{\"u}r eine Nutzungsdauer von 20-30 Jahren in der Praxis sicher beurteilt werden.},
  subject      = {Beton},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mansfeld2008,
  author    = {Mansfeld, Thomas},
  title     = {Das Quellverhalten von Alkalisilikatgelen unter Beachtung ihrer Zusammensetzung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1375},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20090106-14572},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2008},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden {\"u}ber verschiedene Herstellungsverfahren 48 Gelproben erzeugt und auf ihr Quellverhalten untersucht. Dabei wurde eine Wiederholbarkeit der Messungen mit anderen Bearbeitern {\"u}berpr{\"u}ft und nachgewiesen. Es zeigt sich in den Quellversuchen, dass hohe Alkaligehalte in den Gelproben bei einer niedrigen L{\"o}slichkeit (durch geringe Mengen Calcium in der Probe hervorgerufen) hohe Quelldr{\"u}cke erzeugen. Ein Einfluss des Natrium-Kalium-Verh{\"a}ltnisses (Alkaliverh{\"a}ltnis) auf das Quellverhalten der Gelproben ist nicht zu erkennen. Der Einfluss des Calciums im Gel zeichnet sich deutlich ab, ohne Calcium bauen die Proben keine Quelldr{\"u}cke auf, bei zu hohen Calciumgehalten entstehen nicht quellf{\"a}hige Alkali-Calcium-Silikat-Hydrate. Ein quellf{\"a}higer Bereich kann von ca. 5 \% bis zu ca. 30 \% Calciumanteil im Gel angegeben werden. Neben dem Einfluss des Calciumgehaltes auf das Quellverhalten der Gele ist auch ein Einfluss des Alkali-Silika-Verh{\"a}ltnisses in den Proben nachweisbar. Wird dieses Verh{\"a}ltnis in den Proben stark Richtung Kiesels{\"a}ure verschoben, d. h. niedrige Alkalianteile im Gel, kommt es zu keinen Quellerscheinungen. Somit kann die Wirkung von AKR-vermeidenden Zus{\"a}tzen (FA, Silika usw.) mit diesen Messungen best{\"a}tigt werden. Es kann gezeigt werden, dass die ermittelten Quelldr{\"u}cke eines Alkalikiesel-Gels ein Gesteinskorn oder/und die umgebende Matrix zerst{\"o}ren k{\"o}nnen. Aus diesen oben genannten Erkenntnissen wird ein Bereich einer quellf{\"a}higen Zusammensetzung eines Gels in einem Dreistoffdiagramm angegeben und es k{\"o}nnen folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: •Ein Quelldruck kann in einem AK-Gel nur bei einer bestimmten Menge an eingebautem Calcium aufgebaut werden. •Diese Quelldr{\"u}cke k{\"o}nnen deutlich Werte {\"u}ber 10 N/mm² erreichen. •Die im Beton verwendeten Gesteinsk{\"o}rnungen und auch die sie umschließende M{\"o}rtelmatrix k{\"o}nnen mit Quelldr{\"u}cken in den hier bestimmten Gr{\"o}ßenordnungen zerst{\"o}rt werden. •Die bekannten Modelle zur Alkali-Kiesels{\"a}ure-Reaktion m{\"u}ssen um den Einbau des Calciums in ein entstandenes AK-Gel erweitert werden.},
  subject      = {Alkalil{\"o}sliche Kiesels{\"a}ure},
  language  = {de}
}