Chloriduntersuchungen von Betonbauteilen

Hintergrund und Ursache

Der Korrosionsschutz von Bewehrungsstahl wird in Stahl- und Spannbetonbauwerken maßgeblich durch die Bildung einer Passivschicht auf der Stahloberfläche infolge der natürlichen Alkalität des Porenwassers in Beton gewährleistet. Als Folge einer Karbonatisierung von Beton sowie durch Chloridkontamination kann dieser Korrosionsschutz jedoch aufgehoben werden.

Während der Karbonatisierungsgrad mittels der Indikatorflüssigkeit Phenolphthalein mit ausreichender Sicherheit nachgewiesen und bewertet werden kann, lässt sich hinsichtlich der chloridinduzierten Korrosion kein allgemeingültiger, kritischer Chloridgehalt definieren.

Chloridkontaminationen von Betontragwerken treten mit großer Häufigkeit insbesondere in Küstengebieten auf. Durch das Streuen von Tausalzen werden in den Wintermonaten jedoch auch erhebliche Chloridmengen in Infrastruktur- sowie Parkbauten eingetragen. Zudem können PVC-Brandereignisse für die Belastung von Stahl- und Spannbetontragwerken mit Chloriden verantwortlich sein.

Korrosions­mechanismus und Sanierungs­bedarf

Durch den Einfluss von Chloriden können lokal begrenzte Fehlstellen in der den Stahl schützenden Passivschicht entstehen. Infolgedessen kommt es örtlich zu einer Lochfraßkorrosion, wodurch der Bewehrungsstahlquerschnitt komplett zerstört werden kann.

Die chloridinduzierte Bewehrungskorrosion ist letztlich besonders tückisch, da sie äußerlich i.d.R. nicht durch Risse im Beton, Rostfahnen oder Betonabplatzungen zu erkennen ist. Derartige äußerlich sichtbare Korrosionsindikatoren sind typisch für eine flächenhafte karbonatisierungsinduzierte Korrosion. Die Gefährdungsbeurteilung der versteckten chloridinduzierten Korrosion erfordert dringend entsprechend geschulte, erfahrene Fachleute.

Chloridkontaminationen gehen in aller Regel mit einer signifikanten Reduktion der Dauerhaftigkeit einher. Das Aufschieben geeigneter Sanierungsmaßnahmen setzt erfahrungsgemäß häufig die Standsicherheit eines Tragwerks herab.

Portfolio von Constructure

  • Begehung und Inspektion von Gebäuden
  • Bewertung der individuellen Chloridexposition
  • Vorabschätzung des Indstandsetzungsbedarfs
  • Schädigungsfreie Detektion der Bewehrungsführung (Betonradar) sowie Betondeckung
  • Bohrmehlprobenentnahme über variierende Bauteiltiefen via Hohlbohrer und Absaugeinrichtung
  • Messung der Karbonatisierungstiefe
  • Untersuchung der Bohrmehlproben im Labor hinsichtlich des Chloridgehalts nach DAfStb-Rili 401
  • Erstellung eines tiefenabhängigen Chloridprofils und Bewertung der Ergebnisse hinsichtlich des Instandsetzungsbedarfs der Baukonstruktion
  • Nichtlineare Ermittlung des Verformungsverhaltens und der Tragfähigkeit unter Ansatz der zu erwartenden Bewehrungsschädigung aus Korrosion
  • Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen unter Ansatz des individuell kritischen Chloridgehaltes
  • Sachkundige Planung nach aktueller Rili-SIB
  • Ausarbeiten und Vergleichen von geeigneten Instandsetzungskonzepten und zugehörigen LVs
  • Empfehlung von Fachfirmen für die Instandsetzung
  • Überwachung der Qualität der Bauausführung von Instandsetzungsmaßnahmen; SiGe-Koordination