Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Stahlbeton gegenüber Karbonatisierung durch Applikation von Paraffin- Dispersionen: Fid-Bau Portal

Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Stahlbeton gegenüber Karbonatisierung durch Applikation von Paraffin- Dispersionen

Lukas, Jürgen / Hecht, Clemens / Dreyer, Jürgen

Der Karbonatisierungsprozess und daraus resultierende Schäden an Zementstein sind weitgehend bekannt. Im wesentlichen handelt es sich um eine Reaktion der Zementsteinphasen mit Kohlendioxid und möglicherweise mit anderen Dioxiden. Die wichtigsten Phasen der Karbonatisierung sind dabei die Diffusion von CO2 durch die Kapillarporen des Betons, das Lösen des CO2 im Feuchtigkeitsfilm an der Porenwandung und schließlich die Neutralisation von Ca(OH)2 durch H2CO3. Ist die Neutralisierung vollständig abgeschlossen, erhält der Zementstein eine höhere Dichtigkeit und eine bessere mechanische Festigkeit. Die Karbonatisierung hat also eine positive Auswirkung auf den Beton selbst. Jedoch sinkt der pH-Wert des ursprünglichen alkalischen Porenwassers von etwa 12,6 auf rund 8,3. Dringt die Karbonatisierung bis zum Bewehrungsstahl vor, verliert dieser dadurch seinen alkalischen Schutz, wird depassiviert und dadurch einer möglichen Korrosion ausgesetzt. Es wurden unter der Anwendung von Wachsemulsionen oberflächennahe Schichten mit unterschiedlicher Dicke erzeugt und deren Wirkung auf den Karbonatisierungsfortschritt und die Auswirkungen auf die Wasseraufnahme untersucht. Aus den Versuchsergebnissen (Wasseraufhahme/Benetzung) kann erkannt werden, dass die Ausbildung der Wirkschichten wesentlich von der Behandlungstemperatur, der Behandlungsdauer und des Weiteren von den Paraffineigenschaften abhängt. Für die Tiefenpenetration mit minimalem Wirkstoffgehalt konnte festgestellt werden, dass die Karbonatisierung zufolge Prozessbeschleunigung gegenüber dem unbehandelten Material deutlich reduziert wurde. Bei der Karbonatisierung unter normalen Klimabedingungen ist ebenfalls eine deutliche Reduktion feststellbar. Darüber hinaus sollte ein Bezug zwischen Druckkarbonatisierung und natürlicher Karbonatisierung hergestellt werden, um Aussagen über die zu erwartende Karbonatisierungsgeschwindigkeit unter natürlichen Bedingungen angeben zu können. Aus den Ergebnissen ist zumindest ersichtlich, dass unter natürlichen und unter verschärften Bedingungen eine deutliche Reduktion der Karbonatisierung durch die Applikation von Paraffin feststellbar ist. Die in Folge durchzuführenden Untersuchungen mit höheren Paraffinmengen sollen einen möglichen Zusammenhang zwischen Wirkstoffgehalt beziehungsweise Schichtdicke und Reduktion der Karbonatisierung zeigen. Die Abnahme der Benetzbarkeit mit Wasser wurde gezeigt, von einer weiteren Minimierung ist auszugehen.