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Verbundprojekt "Erforschung eines reaktiven Markersystems für die Tiefenhydrophobierung nanoporöser, zementgebundener Werkstoffe" (Silamark), Teilvorhaben: Erforschung der Anwendbarkeit eines reaktiven Markers in einem Hydrophobierungsgel
13N10651
IDN 709223
Forschungsstelle Aqua Stahl GmbH, Kißlegg
Bearbeiter Stahl, A.
Brösamle, S.
Auftraggeber Bundesministerium für Bildung und Forschung, Berlin
Stand Abschluss: Dezember 2013

Infrastrukturbauwerke, wie Brücken oder Tunnel, sind nutzungsbedingt Umwelteinwirkungen ausgesetzt, die zu Schäden führen können. Insbesondere die Einwirkung von tausalzhaltigen Wässern im Winter auf den Beton führt langfristig unter Chlorideinfluss zur Korrosion der Bewehrung. Ein Weg, die Schadstoffaufnahme zu unterbinden, ist die Tiefenhydrophobierung der Werkstoffoberflächen durch siliziumorganische Verbindungen. Die Wirksamkeit und die Dauerhaftigkeit dieser Maßnahme werden im Wesentlichen durch die Eindringtiefe und den Wirkstoffgehalt in der Betonrandzone bestimmt. Dies zu überprüfen war bisher nur durch relativ aufwendige Analysen im Labor möglich. Im Rahmen dieses Verbundvorhabens wurde nun ein Markersystem und damit eine analytische Methode entwickelt, womit eine praktikable Qualitätskontrolle erfolgen kann. Ausgangspunkt in diesem Teilvorhaben war die Vorgabe, dass eine als Marker geeignete chemische Verbindung in die Hydrophobierung integriert werden sollte, um bei der Applikation in den zementgebundenen Werkstoff parallel mit dem Hydrophobierungswirkstoff einzudringen und danach durch das Detektionssystem des Projektpartners tiefenaufgelöst, qualitativ und quantitativ nachgewiesen werden zu können. Nach Auswahl potenzieller Markerelemente wurden Löseversuche von Verbindungen dieser Elemente im Hydrophobierungswerkstoff durchgeführt. Durch Applikation der bereitgestellten Hydrophobierungsmittel an den hergestellten Zementsteinbauwerken konnte in Saugversuchen eine Aufnahme der markierten Hydrophobierung in die Betonrandzone erreicht werden. An weiteren Zementsteinprobeplatten konnte der Einfluss von Zementsorte, Zuschlag, Wasserzementwert, Probenalter und Chloridkontamination untersucht werden. Die Überprüfung der Wirksamkeit der markierten Hydrophobierung durch Wassersaugversuche mit zementgebundenen Probekörpern brachte eine effektive Verminderung der Wasseraufnahme. Die gewonnenen Erkenntnisse können dazu dienen, auf dem Markt befindliche Hydrophobierungen auf siliziumorganischer Basis so zu modifizieren, dass eine Qualitätskontrolle und Monitoring vor Ort erfolgen können und diese Systeme einen vermehrten Einsatz in der Praxis finden.

Veröffentlichung