CDF-Verfahren

Prüfung des Frost-Tausalz-Widerstands mit dem CDF-Verfahren

Gegenüberstellung der Frost-Prüfverfahren nach DIN CEN/TS 12390-9

Verfahren zur Prüfung des Frost-Tausalz-Widerstands von Beton und Betonerzeugnissen (z. B. für den Straßenbau). Die meisten Prüfverfahren beruhen darauf, dass man Probekörper unter Tausalz-Einwirkung in regelmäßigem Rhythmus einfrieren lässt und wieder auftaut. Nach der Anzahl der Frost-Tau-Wechsel und der Schäden, die an den Proben im Laufe der Prüfung eintreten, wird die Widerstandsfähigkeit und Empfindlichkeit des verwendeten Betons beurteilt.
Beim CDF-Verfahren (Capillary Suction of De-icing chemicals and Freeze-Thaw Test) werden die Prüfkörper (Seitenflächen abgedichtet) in Behältern aus rostfreiem Stahl gelagert. Die zu prüfende Fläche ist nach unten gerichtet und taucht 5 mm in die Taumittellösung ein. Zur Wärmeübertragung wird im Allgemeinen eine Flüssigkeit verwendet, z.B. Ethylenglykol, die den unteren Teil der Behälter mit den Prüfkörpern umgibt. Die Temperatur der Flüssigkeit wird so geregelt, dass die Temperatur am Boden der Probenbehälter in einem 12-Stunden-Rhythmus auf –20 °C absinkt und nach 3 h bei –20 °C wieder auf +20 °C ansteigt.
Das Verfahren eignet sich zur Prüfung von Betonproben verschiedener Art und Abmessung. Vor der Prüfung lagern die Proben mindestens drei Wochen an Luft mit 20 °C und 65 % relativer Feuchte. Danach werden sie in den Einfrierbehältern sieben Tage bei 20 °C der Einwirkung einer 3 %igen NaCl-Lösung als Taumittellösung ausgesetzt, die durch kapillares Saugen je nach Ausbildung des Porengefüges mehr oder weniger weit in den Beton eindringt. Maß für die Frost-Taumittel-Wirkung ist die Masse der abgewitterten Anteile, die im Allgemeinen nach 28 Frost-Tau-Wechseln und einer Behandlung mit Ultraschall (Ablösen lockerer Bestandteile) ermittelt wird. Sie steigt in der Regel proportional mit der Anzahl der Frost-Tau-Wechsel an. Der CDF-Wert ist dann der Quotient aus abgewitterter Masse m, Prüffläche A und Anzahl der Frost-Tau-Wechsel W.
Wie im CIF-Verfahren wird zur Feststellung von inneren Gefügestörungen durch die Frost-Tau-Wechsel der Abfall des dynamischen Elastizitätsmodul über die Ultraschalllaufzeit im Probekörper ermittelt.
Weder in nationalen noch in internationalen Normen sind Grenzwerte festgelegt. Jedoch wurden von der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) im Merkblatt „Frostprüfung von Beton“ Grenzwerte für ihren Wirkungsbereich festgelegt. Bei den Probekörpern eines Betons, der einen ausreichenden Frost-Tausalz-Widerstand aufweist, darf nach 28 Frost-Tau-Wechseln die durchschnittliche Abwitterung 1500 g/m² nicht überschreiten, wobei die 95 %-Quantile von 1800 g/m² nicht überschritten werden darf (95 % aller Einzelwerte müssen ≤ 1800 g/m² sein). Der dynamische Elastizitätsmodul R_u,n muss noch 75 % des Ursprungswerts betragen

Literatur

• Zimmer, U.; Wöhnl, U.; Breit, W.; Schäffel, P.: Handbuch der Betonprüfung. Verlag Bau+Technik, Erkrath 2021
• Locher, Friedrich W.: Zement – Grundlagen der Herstellung und Verwendung. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2000
• Boos, Peter; Härdtl, Rainer; Bohlmann, Eckhard: Die Prüfung des Frostwiderstands von Beton mit verschiedenen Zementarten – Vergleich von Laborergebnissen mit Praxiserfahrungen: In: Beton-Informationen 5/6-2008, S. 55
• Feldrappe, Volkert; Ehrenberg, Andreas: Die Bedeutung der Vorlagerung bei der Prüfung des Frost-Tausalz-Widerstands von Beton mit dem CDF-Test. In: beton beton 6/2021, Seite 208f
• Bundesanstalt für Wasserbau (BAW): Merkblatt Frostprüfung von Beton (MFB) Ausgabe 2012. Karlsruhe 2012