Korrosionsaktivität sicher messen

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Der im Stahlbeton eingebettete Bewehrungsstahl ist maßgeblich für die Tragfähigkeit der Bauteile verantwortlich. Über die Porenstruktur oder Risse des Betons gelangt beispielsweise mit Tausalz oder Meerwasser Chlorid in das Material und kann dort den Stahl schädigen. Unter normalen Umgebungsbedingungen ist der Bewehrungsstahl vor Korrosion geschützt, weil er durch die alkalischen Eigenschaften des Betons eine Passivschicht ausbildet und damit im Beton wie ein nichtrostender Edelstahl wirkt. Wird unter bestimmten Einflüssen allerdings eine zu hohe Chloridkonzentration erreicht, kann der Bewehrungsstahl durch Lochfraßkorrosion geschädigt und die Tragfähigkeit des jeweiligen Bauteils rasch reduziert werden.

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Zwei Lösungswege zur Instandsetzung

Zur Instandsetzung geschädigter Bauteile existieren verschiedene Möglichkeiten. Bei einer konventionellen Instandsetzung wird der chloridhaltige Beton mittels Hochdruckwasserstrahlen vom Bauteil entfernt und durch neuen Beton ersetzt. Dabei sind allerdings meist aufwendige Abstützarbeiten erforderlich.

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Eine alternative Instandsetzungsmethode besteht darin, den chloridbelasteten Beton im Bauwerk zu belassen und ihn mit einer Art atmungsaktiven Schutzkleidung, einer wasserdampfdiffusions-offenen Beschichtung, zu versehen. Diese verhindert das weitere Eindringen von Feuchtigkeit und fördert das Austrocknen des Materials. Sobald das Bauteil trocken ist, lässt sich der Korrosionsprozess auf ein unschädliches Maß reduzieren. Diese Methode wird in Fachkreisen kontrovers diskutiert, da sie mit dem Risiko verbunden ist, dass das Bauteil nicht trocken genug wird, um weitere Schädigungen zu verhindern.

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Damit der Erfolg jener Maßnahme messbar und kontrollierbar ist, schreiben die Regelwerke den Einbau eines Monitoringsystems zur Messung der Korrosionsaktivität im Bauwerk vor. Vorgaben für die Ausführung eines solchen Monitoringsystems und die Auswertung der Messdaten gibt es in den Regelwerken allerdings bisher nicht. Deshalb sollen in dem Forschungsprojekt „KoMICS“ (Korrosionsmonitoring bei der Instandsetzung von chloridbelasteten Stahlbetonbauwerken) unterschiedliche Ausführungsarten für Monitoringsysteme entwickelt und deren Anwendungsgrenzen erarbeitet werden.

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Die HM arbeitet an dem Forschungsprojekt „KoMICS“ in Kooperation mit der TU München und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) sowie vier Industriepartnern und dem „Deutschen Ausschuss für Stahlbeton“ (DAfStb) als richtliniengebende Institution. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der WIPANO-Richtlinie (Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen) gefördert. Im Zuge dessen sollen die im Rahmen des Projekts entwickelten Ergebnisse in einem Regelwerksentwurf festgehalten werden.

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Mirja Fürst