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Forschungsprojekt Prof. Dr. C. Dauberschmidt

Fakultät für Bauingenieurwesen

Grundlegende Untersuchungen zu den Mechanismen des Instandsetzungsprinzips W-Cl und zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit


oder


Wie kann man zukünftig Verkehrsbauwerke wie Tiefgaragen kostengünstig und Ressourcen schonend instand setzen?


Wer mit offenen Augen und Ohren durch unsere Städte geht, der wird feststellen, dass viele Parkbauten, wie Tiefgaragen und Parkhäuser, unter starker Lärm- und Staubentwicklung instand gesetzt werden. Ursache für diese Instandsetzungen sind meist Tausalze, die mit den PKW in die Bauwerke eingeschleppt werden und dort in Kontakt mit der Stahlbetonkonstruktion kommen. Durch Diffusion und kapillare Saugvorgänge gelangen die Chloridverbindungen in das Bauteilinnere und können dort Korrosion der Betonstahlbewehrung auslösen, was die Standsicherheit ebenso gefährden kann wie die Verkehrssicherheit.


Um diese Verkehrsbauwerke auch zukünftig sicher nutzen zu können, sind Stahl- beton-Instandsetzungen erforderlich. Die herkömmliche Instandsetzungsvariante besteht im Entfernen des chloridbelasteten Betons, Säubern der Betonstahlbe- wehrung und anschließendem Reprofilieren, d.h. Aufbringen eines neuen Betons. Dieses Instandsetzungskonzept ist mit hohen Kosten, Staub- und Lärmemissionen und längeren Sperrungen der Bauwerke verbunden – auch dies ist ein Grund für steigende Mietkosten.


Ein alternatives und schonendes Instandsetzungskonzept zielt darauf ab, durch Aufbringen einer Beschichtung auf den Beton einen Wasserzutritt in die Stahl- betonkonstruktion zu verhindern. Gleichzeitig sind die Beschichtungen zwar wasserdicht, aber nicht wasserdampfdicht (vergleichbar einer Goretex-Jacke), weshalb Wasser aus dem Bauteilinneren verdampfen kann. Kann die Stahl- betonkonstruktion genügend austrocknen, dann „schläft“ auch die Korrosion im Inneren ein: zur Ausrechterhaltung der Korrosion ist u.a. Wasser erforderlich. Auch besitzt ein trockener Beton einen sehr hohen Elektrolytwiderstand, was zu einer weiteren Absenkung der Korrosionsgeschwindigkeit führen wird. Dieses Instandsetzungskonzept wird W-Cl genannt (Absenkung des Wassergehaltes bei Anwesenheit von Chloriden). Dadurch, dass „nur“ eine Beschichtung aufgebracht wird, ist dieses Konzept verglichen zu einer herkömmlichen Instandsetzung, deutlich billiger. Die Instandsetzung selbst ist leiser, staubärmer, ressourcenschonender, und sie kann in kürzerer Zeit durchgeführt werden.


In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im November 2014 bewilligten Forschungsvorhaben sollen innerhalb von drei Jahren in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Kaiserslautern die Mechanismen im Zusammenhang mit dem Instandsetzungskonzept W-Cl erforscht und die Anwendungsgrenzen geklärt werden.



Herkömmliche Instandsetzung: Entfernen des Chloridbelasteten Betons in einer Tiefgarage
Herkömmliche Instandsetzung: Entfernen des Chloridbelasteten Betons in einer Tiefgarage

Aufbringen einer Beschichtung in einer Tiefgarage - ein mögliche Alternative zum Betonabtrag?
Aufbringen einer Beschichtung in einer Tiefgarage - ein mögliche Alternative zum Betonabtrag?

Das Forschungsprojekt wurde vom 01.04.2015 - 31.03.2018 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.


Projektpartner war die Technische Universität Kaiserslautern.