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Detailergebnis zu DOK-Nr. 45407

Chloride im Beton: Transport und Erfassung (FA 82/88)

Autoren	H. Böhni D. Flückiger B. Elsener
Sachgebiete	15.3 Massivbrücken

Bundesamt für Straßenbau (Bern) H. 520, 1996, 132 S., 55 B, 10 T, 80 Q

Die vorliegende Arbeit liefert mit zwei grundsätzlich verschiedenen Ansätzen einen Beitrag zur Abschätzung der Korrosionsgefährdung der Stahlbetonbewehrung infolge Chlorideinwirkung. Der Chloridtransport wird weitgehend vom kapillaren Wassertransport bestimmt. Der Eintrag der Chloride wird durch die Bindekapazität des Zementes gehemmt. Daraus resultiert ein Konzentrationsgefälle, welches vom Feuchtigkeitshaushalt (feucht - trocken) abhängig ist. In den oberflächennahen Bereichen des Betons bildet sich eine Transportzone aus, in der sich die klimatischen Änderungen wie Feuchtigkeits- und Temperaturwechsel stark bemerkbar machen. Der kapillare Wassertransport findet im Porensystem des Zementsteins statt. Um die Transportkapazität abschätzen zu können, muß die Porosität des Zementsteins bestimmt werden. Der Bezug des Hohlraumes auf das Volumen des Betons kann je nach Zementsteinanteil zu einer Fehleinschätzung der Transportverhältnisse führen. Perkolationsbetrachtungen verbessern die Aussagen der klassischen Modelle zum Feuchtigkeitstransport signifikant. Der resultierende Exponent ist in der Regel kleiner als 0,5 und kann als Funktion der Porosität und der Zeit identifiziert werden. Für die Korrosionsgefährdung der Bewehrung durch Chloride ist die Konzentration der freien Chloride maßgebend. Da in der Regel der totale Chloridgehalt bestimmt wird, muß dieser für die Abschätzung der Korrosionsgefährdung auf den Zementsteinanteil bezogen werden. Die kritische Chloridkonzentration des Porenwassers für die Auslösung der Korrosion wurde mit Hilfe von Mörtelprüfkörpern auf 0,6 Mol/l abgeschätzt. Eine Umrechnung auf den Gehalt der totalen Chloride setzt die Kenntnis der Bindemechanismen voraus und kann nicht allgemein gültig angegeben werden. Sie kann aber für die nachträgliche Einwanderung je nach Randbedingung (Porosität, Exposition) teilweise deutlich über dem Wert 0,4 (M-%/Z) liegen. Als orientierende Richtgröße kann dieser Wert aber durchaus angewendet werden. Mit Hilfe der Sensormeßtechnik ist es gelungen, in situ korrosionsauslösende Chlorid-Konzentrationen (bzw. Aktivitäten) zu messen. Für eine Anwendung in der Praxis ist die Entwicklung von Monitorsystemen für die Instrumentierung und Überwachung von Bauwerken denkbar.