Chloridumverteilung in gerissenen und mit Prinzip 8.3 (W‐Cl) instand gesetzten Stahlbetonbauteilen

Abstract

Die Applikation eines Oberflächenschutzsystems befahrener korrosionsgefährdeter Stahlbetonbauteile wird seit vielen Jahren im Rahmen des nach TR Instandhaltung [3] definierten Prinzips 8.3 (W‐Cl) angewandt. Die damit erreichbare Wirkung dieses Instandsetzungsprinzips ist nach wie vor schwer einzuschätzen, da sowohl der zeitliche Verlauf der von verschiedenen Einflüssen abhängigen Korrosionsaktivität als auch die Chloridumverteilung infolge der Beschichtung nicht eindeutig bestimmt sind. Der Fokus der vorliegenden Arbeit liegt auf der dreidimensionalen zeitabhängigen Erfassung der Chloridumverteilung nach dreimonatiger, damit kurzzeitiger, intermittierender Tausalzkontamination bewehrter gerissener Betonbalken und anschließender Beschichtung. Nach dieser Kurzzeitexposition wurden die Risse beschichtet und über einen Zeitraum von 18 Monaten insgesamt 160 Chloridprofile aus dem chloridbelasteten Rissbereich des Betons entnommen. Die Versuchsmatrix umfasste dabei sowohl Biege‐ als auch Trennrisse sowie CEM‐I‐ und CEM‐III‐Betone. Die tiefenabhängigen Chloridgehalte aus der Bohrmehlentnahme der baupraktisch üblichen Blindprofile (über dem Riss senkrecht gebohrt) wurden durch die Chloridgehalte der Profile entlang der nachträglich offengelegten Rissflanken bestätigt. Zusätzlich konnte senkrecht zur Rissflanke kein signifikanter Einfluss der Grenzfläche zwischen Beton und Bewehrung gegenüber unbewehrtem Beton als begünstigender oder limitierender Faktor ausgemacht werden. Da bei den meisten Profilen am Ende des Untersuchungszeitraums von 18 Monaten in unmittelbarer Nähe zum Riss immer noch Chloridgehalte über 0,5 M.‐%/z. vorlagen, ist, zunächst nur Informationen zum Chloridgehalt in Betracht ziehend, aktive Korrosion nach wie vor nicht auszuschließen.

Carbon steel electrodes within chloride induced reinforcement corrosion in cracked concrete: Approximation to deterministic system response

“…This applies for samples that showed corrosion activity as well as for those which did not. In general, the concentration values fit similar studies performed by Osterminski et al [55] However, another example of the well-known difficulties in deterministic correlation of corrosion activity and chloride concentration is provided. [27,28] But one can still conclude, that in the present scope of simulating the borderline case of repair effectiveness via surface coating, no specimen except one value clearly surpasses 1.0 (M.-%/c.).…”

Korrosionsmonitoring zum Wirksamkeitsnachweis des Instandsetzungsverfahrens 8.3 (W‐Cl)

“…Gleichzeitig kann es im Bereich von Rissen aufgrund der hier ausgeprägten Konzentrationsgradienten zu einer weiteren Abnahme der Chloridkonzentration infolge der Umverteilung der Chloride von den Rissflanken ins Betoninnere kommen [9, 10]. Neue Ergebnisse von [20] deuten allerdings darauf hin, dass dieser Effekt der Umverteilung für den Rückgang der Korrosion an der Anode im Riss von untergeordneter Bedeutung ist.…”

Grenzen des Korrosionsmonitorings zum Wirksamkeitsnachweis des Instandsetzungsprinzips 8.3 (W‐Cl)

“…Die zweite Serie folgte der gleichen Herangehensweise, wobei zehn Stahlbetonbalken hergestellt wurden, wovon fünf mit Trennrissen und fünf mit Biegerissen versehen wurden. Diese zweite Serie ist der Kern der vorliegenden Arbeit und soll den Kreisschluss, also die Zusammenführung der Korrosionsmechanismen bei Trenn-und bei Biegerissen, aus allen vorangegangenen Arbeiten[7][8][9][10] zur Frage der Rissproblematik in gerissenen, kurzzeitig tausalzexponierten und anschließend beschichtetem Stahlbeton herstellen.Eine Vielzahl von Arbeiten hat in der Vergangenheit die unterschiedlichen Mess-und Berechnungsmethoden des Makrokorrosionsstroms hervorgebracht, weshalb an dieser Stelle nur auf etablierte Literatur verwiesen wird[15- 19]. Der Probekörperaufbau und die zugehörige Messroutine zur Erfassung der Makrokorrosionszelle wird in Bild 1 zusammengefasst.…”