Instandsetzung von chloridbelasteten Bauteilen durch Applikation einer Beschichtung

Abstract

Die im Januar 2021 eingeführte Technische Regel des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) „Instandhaltung von Betonbauwerken“ (TR‐IH) ermöglicht zwei Verfahren zur Instandsetzung von chloridbelasteten Bauwerken durch Applikation eines Oberflächenschutzsystems bei einem (weitgehenden) Belassen der Chloride im Beton. Das Instandsetzungsverfahren 7.7 „Beschichten von chloridhaltigem Beton“ kann angewendet werden, wenn der Betonstahl noch passiv ist und, u. a., die in der Betondeckung befindliche Chloridfracht einen Abstand des kritischen Chloridgehalts vom Betonstahl von 10 mm sicherstellt. Durch Entwicklung einer geschlossenen Lösung der diffusionsgesteuerten Chloridumverteilung nach Aufbringen der Beschichtung auch bei wasserteilgesättigten Betonen und einer Parameterstudie konnte gezeigt werden, dass der maximal verbleibende Chloridgehalt in der Betondeckung 2,0 M.‐%/z betragen darf. Das Instandsetzungsverfahren 8.3 „Erhöhung des elektrischen Widerstands durch Beschichtung“ darf dagegen auch bei aktiver Bewehrungskorrosion angewendet werden. Dabei wurden durch umfangreiche Untersuchungen die in der TR‐IH genannten Anwendungsgrenzen weitgehend bestätigt und hinsichtlich der Betongüte und der Art des Oberflächenschutzsystems weiter zugeschärft. Letztlich ist das Verfahren nur bei Chloridgehalten unter 1,0 M.‐%/z auch nach Chloridumverteilung mit einem geringen Risiko anwendbar.

Korrosionsmonitoring in ungerissenem Stahlbeton in der Schädigungsphase – neue Forschungserkenntnisse

“…Dabei ist der Eigenkorrosionsanteil der Anteil der messtechnisch nicht erfassten Eigenkorrosion am Gesamtkorrosionsstrom. Zur Hervorhebung der Problematik ein kurzes Rechenbeispiel: Als Elementstromdichte, bei der von passivem Stahl ausgegangen werden kann, wird in der Literatur häufig ein Wert von 0,1 μA/cm 2 [3, 5] angegeben. Der damit verknüpfte Eigenkorrosionsanteil beträgt nach Bild 4 rd.…”

“… Regressionskurven von i element in Abhängigkeit von ρ nach Austrocknung und Rückbefeuchtung getrennt (CEM I +CEM III/A) für die Anode im „Direkteinbau“; Überlagerung mit Literaturergebnissen von Brem [24], Dauberschmidt [3], Feliu [25] und Morris [26] in Anlehnung an [3] und [27] Regression curves of i element as a function of R el separated by drying and rewetting (OPC +BFC) for the “directly embedded” anode; Overlay with literature results of Brem [24], Dauberschmidt [3], Feliu [25] and Morris [26] based on [3] and [27] …”

“…Ein sehr wirtschaftliches Instandsetzungsverfahren kann das Verfahren 8.3 darstellen: hier soll der Beton so weit heruntergetrocknet werden, dass die Korrosion des Betonstahls weitgehend zum Erliegen kommt. Die möglichen Randbedingungen dieses Verfahrens wurden in mehreren Forschungsvorhaben untersucht, wie beispielsweise [3][4][5]. Da dieses Verfahren mit einem erhöhten Risiko verknüpft ist, dass die Korro sionsaktivität nicht wie angestrebt reduziert werden kann, sieht die TR IH [1] ein Korrosionsmonitoring zur Sicherstellung des Instandsetzungserfolgs vor, für das es aber bis dato noch keine Norm gibt, die das Verfahren regelt.…”

Korrosionsmonitoring zum Wirksamkeitsnachweis des Instandsetzungsverfahrens 8.3 (W‐Cl)

“…In[2] wird ein Chloridgehalt von 1,5 M.-%/z als zulässige Obergrenze für die Anwendung des Verfahrens 8.3 vorgegeben, allerdings wird darauf hingewiesen, dass bei Chloridgehalten > 1,0 M.-%/z unter Umständen bereits keine ausreichende Austrocknung mehr eintritt. In Übereinstimmung dazu wurde auch in[18] an Laborprobekörpern festgestellt, dass ab einem Chloridgehalt von mehr als1,0 M.-%/z auf Höhe der Bewehrung ein erhöhtes Risiko besteht, dass die Anwendung des Verfahrens 8.3 nicht erfolgreich ist. führende Regelungen des Funktionsnachweises bei Anwendung des Verfahrens 8.3 dienen.…”

LIBS‐ und Elektrolytwiderstands‐Untersuchungen – Bausteine einer vertieften Bauwerksdiagnose bei chloridbelasteten Stahlbetonbauteilen

“…Somit kann z. B. eine Austrocknung des Betons bei Anwendung des Verfahrens 8.3. nachgewiesen werden[28].damit…”