Zurück Vor

Detailergebnis zu DOK-Nr. 42538

Korrosionsrelevante Mechanismen und Beurteilungskriterien von chloridverseuchtem Stahlbeton

Autoren	J. Tritthart
Sachgebiete	9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk 15.2 Stahlbrücken

Schriftenreihe Straßenforschung (Wien) H. 414, 1993, 131 S., zahlr. B, T, Q

Hauptziel dieses Forschungsvorhabens war es, die korrosionsrelevanten Mechanismen besser verstehen zu lernen, um das Korrosionsrisiko und die erforderlichen Reparaturmaßnahmen besser beurteilen zu können. Für die Einschätzung des Korrosionsrisikos ist nicht nur der Gesamtchloridgehalt wichtig, sondern auch die Kenntnis der Chlorid- und Hydroxidkonzentration (das Cl/OH-Verhältnis) der Porenlösung in unmittelbarer Umgebung der Bewehrung. Es wurde eine Auspreßvorrichtung zum Baustelleneinsatz geplant und gebaut, die für nur etwa 10 cm3 Probe Platz bietet, um auszuprobieren, ob aus so kleinen Proben Porenlösung ausgepreßt werden kann. Dies gelang leider nur fallweise. Ob die Mängel ausgeschaltet werden können, muß erst durch weitere Untersuchungen geklärt werden. Für Untersuchungen der flüssigen Phase von bindemittelreichen Mörteln, wie dem Einpreßmörtel von Spanngliedern, ist die Methode aber jedenfalls geeignet. Die für die Korrosionsfrage wichtigsten Porenlösungsbestandteile sind die Chlorid- und Hydroxidionen. Es war eine grundsätzliche Studie nötig, wie sich die Konzentration dieser Ionen zusammen mit dem Gesamtchloridgehalt bei verschiedenen Lagerungsbedingungen (unter Wasser, im Freien und verpackt in Kunststoffsäcken) ändert. Dabei hat sich gezeigt, daß die OH-Konzentration in der chloridreichen Randzone der wasser- und frei gelagerten Proben im wesentlichen unverändert blieb, hier aber bei der Lagerung im Kunststoffsack stark anstieg. Wegen der verschiedenen OH-Konzentrationen hat das für das Korrosionsrisiko wichtige Verhältnis der Chlorid- und Hydroxidmolarität bei beiden Lagerungsarten etwa gleich stark abgenommen, obwohl die Cl-Konzentration bei der Kunststoffsacklagerung in der Randzone nicht so stark abgenommen hat wie bei Wasserlagerung. Dies zeigt, daß schon ein Anstrich oder eine Beschichtung von Stahlbeton eine wirksame Schutzmaßnahme sein kann. In den letzten Jahren wird die elektrochemische Chloridentfernung aus Stahlbeton unter anderem in den USA im Rahmen des SHRP-Programmes verstärkt untersucht und auch in der Praxis angewendet. Im gegenständlichen Forschungsvorhaben wurden die Veränderungen des Gesamtchloridgehaltes sowie die der Cl-Konzentration der Porenlösung in verschiedenen Probezonen von Purzementsteinen unter internationaler Kooperation (Dänemark, Schweden) untersucht. Dabei hat sich gezeigt, daß adsorbierte Cl-Ionen unter dem Einfluß des Gleichspannungsfeldes offenbar verstärkt an die Lösung abgegeben werden und daß deshalb der Gesamtchloridgehalt rasch gesenkt werden kann. Da die zur Aufrechterhaltung der Bewehrungskorrosion erforderlichen Transportvorgänge (Sauerstoffdiffusion von außen zum Stahl, Ionendiffusion zwischen Anode und Kathode) und somit die Korrosionsgeschwindigkeit wesentlich von der Mikrostruktur der Bindemittelmatrix abhängt, wurden auch diesbezügliche Untersuchungen durchgeführt. Zur Anwendung kamen Sorptionsmessungen (BET) zur Bestimmung der inneren Oberfläche von Zementsteinen und Untersuchungen mit der Röntgenkleinwinkelstreuung (RKWS). Es ergaben sich neue und interessante Einblicke in die äußerst komplexe und in ihrer Gesamtheit nicht überschaubare Struktur von Zementstein sowie in die während der Erhärtung stattfindenden Veränderungen.