Wasser: Ausdehnung beim Frieren steuern/kontrollieren?

FuXX · Anmeldungsdatum: 19.04.2021 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo, folgende Frage beschäftigt mich aktuell (ausgelöst durch meinen aktuellen Terrassenbau im Außenbereich):

Ich hoffe, hier hat jemand Lust dies einem "Nichtphysiker" zu erklären. smile

Ich möchte wissen, ob sich Wasser beim Gefrieren "kontrolliert" ausdehnt.

Angenommen, ich verschraube eine eckiges Aluminumprofil auf Beton, unter welches sich eine Wasserpfütze (1mm hoch) bilden kann. Wenn das Wasser nun in den gefrorenen Zustand übergeht, wäre die Ausdehnung nach oben erst mal statisch begrenzt. Würde sich das Wasser/Eis dann also eher zu den offenen Seiten ausdehnen, wo Platz ist oder würde das Eis sich auch nach oben ausdehne wollen?

(Kurz: ich habe einfach Angst. dass sich meine Terrassenkonstruktiion beim nächsten Frost an einigen Stellen lösen könnte smile

)

Vielen Dank für eure fachlich Hilfe!

Meine Ideen:

... Also meine Annahme ist, dass sich die Ausdehnung des Wassers ein Stück durch das Aluprofil "kontrollieren" lässt, am Ende aber ein gewisser Teil unter der dem Profil verbleibt, welches sich - beim Wechsel in den festen Aggregatzustand - auch ein Stück nach oben ausdehnt. Allerdings ist die Restmenge des Wassers vermutlich zu gering, um die gut Verschraubte Konstruktion ersthaft in Gefahr zu bringen. (Zumindest hoffe ich das, damit ich wieder beruhigt Schalfen kann smile

)

Achso: das Hauptproblem ist. dass der Beton versiegelt ist und somit kein Wasser mehr aufnimmt.

Zerdenker · Anmeldungsdatum: 05.08.2020 Beiträge: 77

Hallo,

wenn das Wasser zuerst am Rand gefriert und dann innen kann es nicht mehr zu den Seiten entweichen. Bei einem Spalt von einem mm Höhe wird es überdies durch die Kapillarität im Spalt gehalten und läuft nicht heraus. Das Wasser kann also schon im Spalt gefrieren.

Ohne Deine Konstruktion zu kennen denke ich aber das die beim gefrieren entstehende Volumenerhöhung von ca. 1/11 deiner Aluminiumkonstruktion wohl nicht zerstören wird, dass entspricht schlussendlich einem zehntel millimeter.
Es werden aber Schlussendlich ungewünschte Spannungszustände entstehen und der Werkstoff wird mehr belastet. Wäre es meine Terasse würde ich den Spalt mit Silikon o.ä. Abdichten und dann wäre das Thema gegessen.