Veränderung der mechanischen Kenngrößen von Betonstabstählen durch chloridinduzierte Korrosion

Abstract

Die Dauerhaftigkeit chloridexponierter Stahlbetonbauteile wird maßgeblich durch das Korrosionsverhalten des Bewehrungsstahls bestimmt. Hat ein Eintrag von Chloriden in kritischer Konzentration in das Bauteil stattgefunden, kann eine Lochfraßkorrosion initiiert werden. Die durch die Korrosion auftretenden, sehr lokalen Materialabträge können in kurzer Zeit zu hohen Querschnittsverlusten der Bewehrung führen. Für die Instandsetzungsplanung steht der/die Sachkundige PlanerIn vor der Aufgabe, Art und Umfang der Instandsetzungsmaßnahme festzulegen. Dabei stellt sich auch die Herausforderung, vorhandene Querschnittsverluste zielsicher beurteilen zu können. Eine exakte Bestimmung des Querschnittsverlusts auf der Baustelle ist jedoch aufgrund der Narbengeometrie nur schwer möglich, weshalb Querschnittsverluste häufig visuell abgeschätzt werden. Auch stellt sich die Frage, ob durch Lochfraßnarben Kerbspannungen verursacht werden, die einen Einfluss auf die Zugtragfähigkeit haben und zu abweichenden Festigkeitswerten im Vergleich zur reinen Querschnittsbetrachtung führen. Weiterhin zu hinterfragen ist der Einfluss der lokalen Schädigung auf das Dehnungsverhalten des Bewehrungsstahls und damit auf eine duktile Versagensankündigung des Bauteils. Zur besseren Beurteilbarkeit lochfraßgeschädigter Bewehrung wurden an der Hochschule München Versuche an Betonstählen mit einem weiten Schädigungsspektrum infolge chloridinduzierter Korrosion durchgeführt. Hierzu wurden natürlich geschädigte Betonstabstähle verschiedenen Durchmessers aus einer Tiefgarage der 1960er Jahre entnommen und im Labor künstlich geschädigte Proben hergestellt. Die Stahlproben wurden auf ihr optisches Erscheinungsbild, den Restquerschnitt sowie das Dehnungsverhalten und die statische Restzugtragfähigkeit hin untersucht.

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

“…Um hier gravierende Abweichungen des geschätzten vom tatsächlichen Querschnittsverlust zu vermeiden, empfiehlt es sich, zum genaueren Vergleich einen stark geschädigten Betonstahl aus einem aus statischen Gesichtspunkten unkritischen Bereich zu entnehmen und im Labor unter einem leistungsfähigen Mikroskop mit der Möglichkeit der Vermessung die Restquerschnittsfläche zu ermitteln. Die Auswirkungen eines Querschnittsverlusts der Bewehrung auf die Tragfähigkeit und die plastische Verformbarkeit sind in [12] dargelegt.…”