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Ergänzende Untersuchungen zur Bestimmung der Karbonatisierungstiefe und des Chloridgehaltes von Beton

  • Bei der weiteren Erprobung des Bohrverfahrens an Brückenbauwerken traten praktische Schwierigkeiten an einzelnen Gerätekomponenten auf, so dass insbesondere die Bohrkrone hinsichtlich ihrer Schnittleistung, der Bohrantrieb und die Schneideigenschaften und das Verschleissverhalten der Diamantbohrkrone hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit überarbeitet werden mussten. Zur Beurteilung der Betonqualität im oberflächennahen Bereich ist zusätzlich eine Kleinverpressanlage zum Verpressen der Kleinbohrkerne mit einem Spezialharz entwickelt worden. Die verpressten und ausgehärteten Proben werden in Scheiben geschnitten, und die Schnittflächen können dann unter dem Mikroskop beobachtet, angesprochen und fotografiert werden. Die Dichtheit der Betondeckung ist ein wesentliches Kriterium für die Korrosionswahrscheinlichkeit der Bewehrung. Auf der Grundlage des Zustandes der Bohrkerne lässt sich recht gut auf die Eigenschaften und Qualität des Betons hinsichtlich der Bindung des Zuschlages in der Zementsteinmatrix und der Festigkeit sowie auf die Intensität der Nachbehandlung schließen. Wenn man in Betonen unterschiedlicher Nachbehandlungs-Qualität mit jeweils demselben Bohrgerät und unter den jeweils selben Bedingungen Kleinbohrkerne zieht, erhält man bei gut nachbehandelten und dichten Betonen überwiegend ungestörte Proben. Bohrkerne aus nicht beziehungsweise schlecht nachbehandeltem Beton zerfallen in der Regel in mehrere Einzelteile. Im Zustand der Karbonatisierung ist die Dichtheit der beiden Teilschichten der Passivierung nicht mehr gegeben, weil die Passivierungsschicht "löchrig" wurde. Die Korrosion des Stahls beginnt. Durch pH-bedingte Fehlstellen in der Passivierung ergibt sich eine Abhängigkeit des chloridinduzierten Korrosionsfortschrittes. Bei der Betrachtung der Bewehrungskorrosion infolge Chloridbelastung sind sowohl die Betondeckung und deren Dichtigkeit als auch die chemische Grenzflächensituation des Stahls zu berücksichtigen. Ist die Betondeckung bis zur Passivierungsschicht karbonatisiert, erhöht sich aufgrund der "undichten" Passivierungsschicht die Korrosionsgeschwindigkeit infolge Cl-Eindringens. Somit ist also die chloridinduzierte Korrosion sowohl vom Cl-Gehalt im Beton als auch vom pH-Wert des Betons abhängig; je höher der pH-Wert ist, desto geringer ist selbst bei hohen Chloridgehalten das Korrosionsrisiko. Ein ausreichend dichter Beton, der nicht stark austrocknen kann, verhindert den beschriebenen Korrosionsablauf zusätzlich, weil er mögliche Feucht/Trocken-Wechsel an der Passivierungsgrenzfläche reduziert. Bei diesem Vorgang wird aus dem neutralen trockenen Metallsalz bei der Befeuchtung eine Säure (Aquosäurenbildung) mit zusätzlichem Korrosionspotenzial. Zusätzlich wird die Bilden von Eisenoxyd aus dem Eisenchlorid durch die Sauerstoffdiffusionsreduzierung des dichten Betons sehr stark herabgesetzt beziehungsweise vollständig unterbunden.

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Metadaten
Author:Hans-Peter Gatz, Bert Quaas
Title Additional (German):Supplementary investigations for the determination of the carbonatisation depth and chloride content of concrete
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau (29)
Place of publication:Bremerhaven
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2020/06/16
Date of first publication:2000/02/28
Publishing institution:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Release Date:2020/06/19
Tag:Beton; Bewehrung; Bewertung; Bohrkern; Chemische Analyse; Deutschland; Eindringung; Forschungsbericht; Halogenid; Injektion (mater); Karbonat; Korrosion; Messung; Mikroskop; Optik; Potential (elektr); Prüfverfahren; Qualität; Stahl; Tiefe; Verfahren; Verhütung
Carbonate; Chemical analysis; Concrete; Core (boring); Corrosion; Depth; Evaluation (assessment); Germany; Halide; Injection (mater); Measurement; Method; Microscope; Optics; Penetration; Potential (electr); Prevention; Quality; Reinforcement (in mater); Research report; Steel; Test method
Number of pages:34
Institutes:Abteilung Brücken- und Ingenieurbau
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):License LogoBASt

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