A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Steigerung der Betonqualität zur Vermeidung von Schäden durch chloridinduzierte Korrosion von Betonstahl
Beton-Fahrbahnen und Beton-Brücken müssen ca. alle 30 Jahre repariert bzw. erneuert werden, weil es durch die dauerhafte Beanspruchung von Schwerlastverkehr und Salz zu eindringendem Wasser in den Beton und damit verbunden zu einer Chloridkorrosion des Betons und der Bewehrung kommt. Auf der Suche einer Erhöhung der Lebensdauer von Beton wurde gefunden, dass der Zusatz von Steinkohlenflugasche (SFA) sich positiv auf die Nutzbarkeitsdauer auswirkt. In diesem Bericht wird die Wirkung von SFA im Betongefüge durch die puzzolanische Reaktion, sowie den Transport der Chloridionen im Betongefüge mittels verschiedener Messungen untersucht. Über Migrationsversuche wurde der Chlorideindringwiderstand in Abhängigkeit der Zementart und des Flugaschegehaltes ermittelt. Man erkennt eine deutliche Abnahme des Cl-Diffusionskoeffizienten, insbesondere bei SFA-Gehalten von Massen-20%. Schematisch wird die Chloriddiffusion in Beton mit und ohne SFA dargestellt und der effektive Verschluß der Kapillarporen durch die CSH-Phasen veranschaulicht. Ferner werden Interaktionen von Cl(-) Ionen und Porenwandungen und relativer Diffusionskoeffizient in Abhängigkeit vom Migrationskoeffizienten schematisch dargestellt. Auch die Chloridbindung von Zementstein durch vorhandenes SFA ist von Bedeutung. Bei Anwesenheit von SFA werden die Chloridionen zunächst in größeren Mengen adsorptiv gebunden, bei nachträglicher Einwirkung kommt es dann zu einer irreversiblen chemisorptiven Bindung. Die Korrosionsgeschwindigkeit der Bewehrung wurde ebenfalls in Abhängigkeit vom Gehalt an SFA gemessen. Es kommt zu geschwindigkeitsreduzierenden Wechselwirkungen der Chloridionen mit den Porenoberflächen bzw. den elektrolytischen Doppelschichten als Folgeerscheinung des geometrischen Verschlusseffektes. Somit wirkt sich ein Zusatz von SFA auf die Langzeitbeständigkeit von Stahlbeton positiv aus. Somit ist festzuhalten, dass die Nutzungszeiträume von chloridbeanspruchten Betonbauwerken durch die Verwendung von Steinkohleflugasche (SFA) erheblich gesteigert werden können. Sowohl das Eindringen von Chloriden als auch die Korrosionsgeschwindigkeiten der Bewehrung lassen sich wirksam reduzieren, wenn der Beton SFA enthält.
Steigerung der Betonqualität zur Vermeidung von Schäden durch chloridinduzierte Korrosion von Betonstahl
Beton-Fahrbahnen und Beton-Brücken müssen ca. alle 30 Jahre repariert bzw. erneuert werden, weil es durch die dauerhafte Beanspruchung von Schwerlastverkehr und Salz zu eindringendem Wasser in den Beton und damit verbunden zu einer Chloridkorrosion des Betons und der Bewehrung kommt. Auf der Suche einer Erhöhung der Lebensdauer von Beton wurde gefunden, dass der Zusatz von Steinkohlenflugasche (SFA) sich positiv auf die Nutzbarkeitsdauer auswirkt. In diesem Bericht wird die Wirkung von SFA im Betongefüge durch die puzzolanische Reaktion, sowie den Transport der Chloridionen im Betongefüge mittels verschiedener Messungen untersucht. Über Migrationsversuche wurde der Chlorideindringwiderstand in Abhängigkeit der Zementart und des Flugaschegehaltes ermittelt. Man erkennt eine deutliche Abnahme des Cl-Diffusionskoeffizienten, insbesondere bei SFA-Gehalten von Massen-20%. Schematisch wird die Chloriddiffusion in Beton mit und ohne SFA dargestellt und der effektive Verschluß der Kapillarporen durch die CSH-Phasen veranschaulicht. Ferner werden Interaktionen von Cl(-) Ionen und Porenwandungen und relativer Diffusionskoeffizient in Abhängigkeit vom Migrationskoeffizienten schematisch dargestellt. Auch die Chloridbindung von Zementstein durch vorhandenes SFA ist von Bedeutung. Bei Anwesenheit von SFA werden die Chloridionen zunächst in größeren Mengen adsorptiv gebunden, bei nachträglicher Einwirkung kommt es dann zu einer irreversiblen chemisorptiven Bindung. Die Korrosionsgeschwindigkeit der Bewehrung wurde ebenfalls in Abhängigkeit vom Gehalt an SFA gemessen. Es kommt zu geschwindigkeitsreduzierenden Wechselwirkungen der Chloridionen mit den Porenoberflächen bzw. den elektrolytischen Doppelschichten als Folgeerscheinung des geometrischen Verschlusseffektes. Somit wirkt sich ein Zusatz von SFA auf die Langzeitbeständigkeit von Stahlbeton positiv aus. Somit ist festzuhalten, dass die Nutzungszeiträume von chloridbeanspruchten Betonbauwerken durch die Verwendung von Steinkohleflugasche (SFA) erheblich gesteigert werden können. Sowohl das Eindringen von Chloriden als auch die Korrosionsgeschwindigkeiten der Bewehrung lassen sich wirksam reduzieren, wenn der Beton SFA enthält.
Steigerung der Betonqualität zur Vermeidung von Schäden durch chloridinduzierte Korrosion von Betonstahl
Wiens, Udo (author)
2004
10 Seiten, 6 Bilder, 15 Quellen
Conference paper
German
Stahlbeton , Chloridkorrosion , Flugasche , Gefüge (Werkstoff) , puzzolanische Reaktion , Einflussgröße , Qualitätssteigerung , Lebensdauer , Diffusionswiderstand , Dichtigkeit , Straßenbau , Migrationsvermögen , Kapillarität , Porengrößenverteilung , CSH (Calciumsilicathydrat) , Verschluss (Hohlkörper) , Bewehrung , Korrosionsgeschwindigkeit
| Springer Verlag | 2020
Vermeidung von Schäden durch Korrosion oder Steinbildung in der Trinkwasser-Installation
UB Braunschweig | 2022