A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Verhalten feuerverzinkter Bewehrungsstähle in alkalischem Beton unter Berücksichtigung des Alkali- und Chromatgehaltes der verwendeten Zemente
Chrom ist als Spurenelement im Zement enthalten und weist vor allem in der Frischbetonphase in anteilig geringen Mengen als Chrom(VI) in Chromatverbindungen eine hohe Löslichkeit auf. Dabei kann das gelöste Chromat bei Hautkontakt zu einer Sensibilisierung der Haut führen und eine Chromatallergie (Maurerkrätze) auslösen. Darüber hinaus kann Blutwasser aus dem Frischbeton bei bestimmten Bauvorgängen ins Grundwasser gelangen und dort zu nicht hinnehmbaren Verunreinigungen führen. Deshalb sind in einigen europäischen Ländern schon seit längerem chromatarme Zemente vorgeschrieben. Seit Anfang 2005 ist auch in der deutschen Chemikalien-Verbotsverordnung und in der Gefahrenstoffverordnung der Gehalt an löslichem Chromat (Chrom(VI)) im Zement gesetzlich auf maximal 2 mg/kg beschränkt. Durch die Chromatreduzierung können bei Kontakt von verzinkten Einbauteilen mit dem alkalischen Milieu von Frischbeton kurzzeitig Oberflächenreaktionen in Form von Zinkkorrosion und Wasserstoffbildung in stärkerem Maße und zeitlich auch geringfügig länger auftreten als bei Verwendung chromhaltiger Zemente, da Chromat eine Passivierung von Zinkoberflächen in alkalischen wässrigen Medien begünstigt; der gleichzeitige Einsatz von Zementen mit hoher Alkalität verstärkt die genannten Korrosionserscheinungen. Es wird der aktuelle Wissensstand zu dieser Problematik zusammengefasst. Durch die Wasserstoffbildung wird nach bisherigen Erkenntnissen das Verbundverhalten von verzinkten Betonstählen auf Dauer nicht nachteilig beeinflusst. Es können jedoch Veränderungen der Oberflächenstruktur des Betons durch den im Frischbeton aufsteigenden Wasserstoff vorkommen. Dem Problem kann durch eine Verwendung von Zementen mit nicht zu hoher Alkalität begegnet werden.
If galvanized steel components are in contact with the alkaline environment of fresh concrete temporary zinc corrosion and hydrogen evolution may occur. This appearance is strengthened if instead ofchromate containing cements chromate reduced cements are used. The corrosion reaction increases if cement with a high alkalinity is applied. The bond behaviour is continuously not negative influenced after present knowledge by the hydrogen evolution. However negative alterations of the concrete surface structure may occur as a consequence of rising hydrogen in the fresh concrete. This problem can be decreased if cements with lower alkalinity are applied.
Verhalten feuerverzinkter Bewehrungsstähle in alkalischem Beton unter Berücksichtigung des Alkali- und Chromatgehaltes der verwendeten Zemente
Chrom ist als Spurenelement im Zement enthalten und weist vor allem in der Frischbetonphase in anteilig geringen Mengen als Chrom(VI) in Chromatverbindungen eine hohe Löslichkeit auf. Dabei kann das gelöste Chromat bei Hautkontakt zu einer Sensibilisierung der Haut führen und eine Chromatallergie (Maurerkrätze) auslösen. Darüber hinaus kann Blutwasser aus dem Frischbeton bei bestimmten Bauvorgängen ins Grundwasser gelangen und dort zu nicht hinnehmbaren Verunreinigungen führen. Deshalb sind in einigen europäischen Ländern schon seit längerem chromatarme Zemente vorgeschrieben. Seit Anfang 2005 ist auch in der deutschen Chemikalien-Verbotsverordnung und in der Gefahrenstoffverordnung der Gehalt an löslichem Chromat (Chrom(VI)) im Zement gesetzlich auf maximal 2 mg/kg beschränkt. Durch die Chromatreduzierung können bei Kontakt von verzinkten Einbauteilen mit dem alkalischen Milieu von Frischbeton kurzzeitig Oberflächenreaktionen in Form von Zinkkorrosion und Wasserstoffbildung in stärkerem Maße und zeitlich auch geringfügig länger auftreten als bei Verwendung chromhaltiger Zemente, da Chromat eine Passivierung von Zinkoberflächen in alkalischen wässrigen Medien begünstigt; der gleichzeitige Einsatz von Zementen mit hoher Alkalität verstärkt die genannten Korrosionserscheinungen. Es wird der aktuelle Wissensstand zu dieser Problematik zusammengefasst. Durch die Wasserstoffbildung wird nach bisherigen Erkenntnissen das Verbundverhalten von verzinkten Betonstählen auf Dauer nicht nachteilig beeinflusst. Es können jedoch Veränderungen der Oberflächenstruktur des Betons durch den im Frischbeton aufsteigenden Wasserstoff vorkommen. Dem Problem kann durch eine Verwendung von Zementen mit nicht zu hoher Alkalität begegnet werden.
If galvanized steel components are in contact with the alkaline environment of fresh concrete temporary zinc corrosion and hydrogen evolution may occur. This appearance is strengthened if instead ofchromate containing cements chromate reduced cements are used. The corrosion reaction increases if cement with a high alkalinity is applied. The bond behaviour is continuously not negative influenced after present knowledge by the hydrogen evolution. However negative alterations of the concrete surface structure may occur as a consequence of rising hydrogen in the fresh concrete. This problem can be decreased if cements with lower alkalinity are applied.
Verhalten feuerverzinkter Bewehrungsstähle in alkalischem Beton unter Berücksichtigung des Alkali- und Chromatgehaltes der verwendeten Zemente
Behaviour of galvanized reinforcement in alkaline concrete in view of the alkali- and chromate-content of the used cements summery of the existing knowledge
Nürnberger, Ulf (author)
Beton- und Stahlbetonbau ; 102 ; 144-153
2007
10 Seiten, 5 Bilder, 2 Tabellen, 44 Quellen
Article (Journal)
German