Projektarbeit 03-4 : Wiederherstellung der Passivschicht von Bewehrungsstählen durch Realkalisierung carbonatisierter Bereiche

Foto: Frank Misch

 Stahl bildet bei hohen pH-Werten (>9) eine Passivschicht aus, die ihn vor Korrosion schützt. Ein Bewehrungsstahl, der sich im Mörtel oder Beton befindet, wird durch die hohe Alkalität des Zementsteins (pH ca. 12,5) passiviert. Durch die Karbonatisierung des Zementsteins (Reaktion des in der Atmosphäre befindlichen Kohlendioxids mit dem Calciumhydroxid des Zementsteins zu Calciumkarbonat) wird der pH-Wert im Beton so weit herabgesetzt, dass der Bewehrungsstahl seine Passivschicht verliert und in Verbindung mit Feuchtigkeit und Sauerstoff einer erhöten Korrosionsgefahr ausgesetzt ist.

Ziel der Projektarbeit war es, unterschiedliche Methoden zur Realkalisierung karbonatisierter Betonbereiche durchzuführen und in ihrer Wirkung zu vergleichen. Zu diesem Zweck wurden Mörtelprismen (160 x 40 x 40 mm) mit verschiedenen Wasserzementwerten hergestellt und unter einer reinen Kohlendioxidatmosphäre innerhalb von wenigen Tagen schnellkarbonatisiert. Die Realkalisation erfolgte durch das Aufbringen von unterschiedlichen alkalischen Lösungen sowie durch Beschichten mit Zement- bzw. Reparaturmörtel.

In einem Nebenversuch wurde die Wasseraufnahme von Mörtelprismen mit verschiedenen Wasserzementwerten in Abhängigkeit von unterschiedlichen, handelsüblichen Oberflächenschutzsystemen untersucht

Die besten Realkalisationsergebnisse wurden durch eine viertägige Fußbadlagerung in einer 2-molaren Kaliumhydroxidösung und durch eine Aufmörtelung einer 10mm dicken Mörtelschicht erzielt.

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