Abplatzverhalten von Beton im Brandfall

Innerhalb des Konstruktionsbetons kommt es im Brandfall zu mechanischen Belastungen und chemischen Umwandlungen. Diese führen dazu, dass mechanische Eigenschaften wie z. B. Festigkeit und E-Modul abnehmen.

Von den Randzonen ausgehend kommt es zur Erwärmung des Betons mit begleitenden Entwässerungs- und Verdampfungsprozessen. Hierdurch wird Dampfdruck erzeugt, der zu explosionsartigen Betonabsprengungen, sog. Abplatzungen führt (Temperaturschock).Die Abplatzneigung nimmt mit der Festigkeit des Konstruktionsbetons zu, da bei festeren Betonen der Porengehalt und somit die Permeabilität abnimmt.Insbesondere sog. Hochleistungsbetone haben sich als besonders anfällig für Abplatzungen gezeigt. Zudem können durch Haarrisse, die in Folge der Brandbelastung auftreten, Rauchgase in den Beton eindringen, die beispielsweise die Carbonatisierung beschleunigen bzw. Chloride eintragen können und den Betonstahl angreifen.

Die Schäden am Konstruktionsbeton sowie die weiteren Brandschäden können für den Tunnelbetreiber schwerwiegende finanzielle Folgen haben, da für die Instandsetzung und Ausfallzeiten des Bauwerks hohe Kosten anfallen können. Darüber hinaus ist mit Auswirkungen für die umliegende Infrastruktur zu rechnen, wenn wichtige Verkehrswege längere Zeit nicht nutzbar sind.

Vorbeugende bauliche Brandschutzmaßnahmen verhindern das Abplatzen der Betondeckschicht und damit die Freilegung von tragender Bewehrung. Denn AESTUVER Brandschutzplatten halten schädliche Temperaturen vom Betonbauteil fern. Eine aufwendige sowie zeit- und kostenintensive Sanierung samt Sperrung des Tunnels kann unter Umständen entfallen bzw. deutlich verkürzt werden.