Elutionsverhalten von sulfonathaltigen Betonzusatzmitteln: Fid-Bau Portal

Elutionsverhalten von sulfonathaltigen Betonzusatzmitteln

Herb, H. / Köster, R. / Höll, W.H.

Das Elutionsverhalten von sulfonathaltigen Betonzusatzmitteln aus Zementstein wurde vor dem Hintergrund untersucht, ob Betonbauwerke, die mit betonzusatzmittelhaltigem Beton hergestellt wurden, über den Wasserpfad eine potentielle Emissionsquelle für aromatische Sulfonate darstellen. Hierzu wurden statische Fest/Flüssig-Verteilungsexperimente eingesetzt, um den Mechanismus der Mobilisierung von Betonzusatzmitteln unter möglichst praxisnahen Bedingungen aufzuklären. Es zeigte sich, daß nur monomere Sulfonate mobilisiert werden. Die höherkondensierten Verbindungen, die in der Regel über 90 % eines BZM darstellen, werden unter praxisrelevanten Bedingungen nicht eluiert. Die Elution von monomeren Sulfonaten verläuft analog der von anderen Zementkomponenten wie Alkalimetalle unter einem diffusionskontrollierten Mechanismus. Dadurch lassen sich nach Modellierung effektive Diffusionskoeffizienten der Spezies berechnen. Betontechnische Faktoren, welche die Kapillarporosität der Zementsteinmatrix beeinflussen, haben Auswirkungen auf die Mobilisierung von BZM. Geringe w/z-Werte und längere Hydratationsdauer haben durch Erniedrigung des Kapillarporenvolumens bzw. der Porenradien eine geringere Mobilisierung von monomeren BZM-Verbindungen zur Folge. Bauwerke aus BZM-haltigen Beton setzen damit umso weniger BZM frei, je niedriger der w/z-Wert und je älter der Beton ist.Das Elutionsverhalten von sulfonathaltigen Betonzusatzmitteln aus Zementstein wurde vor dem Hintergrund untersucht, ob Betonbauwerke, die mit betonzusatzmittelhaltigem Beton hergestellt wurden, über den Wasserpfad eine potentielle Emissionsquelle für aromatische Sulfonate darstellen. Hierzu wurden statische Fest/Flüssig-Verteilungsexperimente eingesetzt, um den Mechanismus der Mobilisierung von Betonzusatzmitteln unter möglichst praxisnahen Bedingungen aufzuklären. Es zeigte sich, daß nur monomere Sulfonate mobilisiert werden. Die höherkondensierten Verbindungen, die in der Regel über 90 % eines BZM darstellen, werden unter praxisrelevanten Bedingungen nicht eluiert. Die Elution von monomeren Sulfonaten verläuft analog der von anderen Zementkomponenten wie Alkalimetalle unter einem diffusionskontrollierten Mechanismus. Dadurch lassen sich nach Modellierung effektive Diffusionskoeffizienten der Spezies berechnen. Betontechnische Faktoren, welche die Kapillarporosität der Zementsteinmatrix beeinflussen, haben Auswirkungen auf die Mobilisierung von BZM. Geringe w/z-Werte und längere Hydratationsdauer haben durch Erniedrigung des Kapillarporenvolumens bzw. der Porenradien eine geringere Mobilisierung von monomeren BZM-Verbindungen zur Folge. Bauwerke aus BZM-haltigen Beton setzen damit umso weniger BZM frei, je niedriger der w/z-Wert und je älter der Beton ist.