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WIPANO KoMICS

Korrosionsmonitoring bei der Instandsetzung von chloridbelasteten Stahlbetonbauwerken

Prof. Dr.-Ing. Christoph Dauberschmidt
Fakultät für Bauingenieurwesen


Das Forschungsprojekt „KoMICS“ in Kooperation mit der Technischen Universität München und der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung, sowie vier Industriepartnern und dem Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) als richtliniengebende Institution hat die Entwicklung eines Korrosionsmonitoringsystems für chloridbelastete Stahlbetonbauwerke zum Ziel. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der WIPANO –Richtlinie (Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen) gefördert. In diesem Zuge soll die Einarbeitung der im Rahmen des Projekts entwickelten Ergebnisse in einen Regelwerksentwurf zum Ende des Vorhabens erfolgen.


Ein Chlorideintrag in Stahlbetonbauteile kann beispielsweise durch Tausalz oder Meerwasser über Konvektion und Diffusion in die Porenstruktur oder Rissbereiche des Betons stattfinden. Bewehrungsstahl bildet durch die Alkalität des Betons eine Passivschicht aus und ist dadurch unter normalen Umgebungsbedingungen vor Korrosion geschützt. Sobald allerdings eine kritische Chloridkonzentration den Bewehrungsstahl erreicht hat, kann eine schädigende Lochfraßkorrosion einsetzen, die in kurzer Zeit zu hohen Querschnittsverlusten am Bewehrungsstahl führen kann. Dadurch kann die Tragfähigkeit des Bauteils rasch signifikant reduziert werden. Zur Instandsetzung geschädigter Bauteile existieren mehrere mögliche Lösungswege. Bei einer konventionellen Instandsetzung wird der chloridhaltige Beton mittels Hochdruckwasserstrahlen entfernt und durch neuen Beton ersetzt. Für diese Art der Instandsetzung sind jedoch meist aufwendige Abstützungsarbeiten erforderlich.


Eine alternative und deutlich weniger invasive Instandsetzungsmethode sieht vor, (sofern der Schädigungsgrad der Bewehrung dies noch zulässt) den chloridbelasteten Beton im Bauwerk zu belassen und mit einer wasserdampfdiffusions-offenen Beschichtung zu versehen. Dadurch soll analog zu einer Funktionsbekleidung ein erneuter Feuchteeintrag in den Beton verhindert und gleichzeitig ein Austrocknen ermöglicht werden. Bei sich einstellender Trockenheit des Bauteils kann der Korrosionsprozess auf ein unschädliches Maß reduziert werden. Dieses Instandsetzungsverfahren ist in Fachkreisen kontrovers diskutiert, da es bei dem derzeitigen Wissenstand mit dem hohen technischen Risiko verbunden ist, dass sich ein hinreichender Austrocknungsprozess im Bauteil nicht einstellt. Zur Kontrolle des Instandsetzungserfolgs sehen die Regelwerke den Einbau eines Monitoringsystems zur Messung der Korrosionsaktivität im Bauwerk vor. Vorgaben zur Ausführung eines solchen Monitoringsystems und zur Auswertung der Messdaten gibt es in den Regelwerken jedoch nicht.


Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Ausführungsarten eines Korrosionsmonitoringsystems entwickelt und deren Anwendungsgrenzen erarbeitet werden. Die Erkenntnisse sollen anschließend in einen Regelwerksentwurf überführt werden.


Elektrochemische Korrosionsmessungen an Stahlbetonproben (Bild: Andreas Fraundorfer)
Elektrochemische Korrosionsmessungen an Stahlbetonproben (Bild: Andreas Fraundorfer)

Laufzeit:
01.04.2019 - 31.03.2021


Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), im Rahmen der Förderlinie "WIPANO"


Projektträger:
Projektträger Jülich (PtJ), Jülich


Partnerinstitute:
TUM - Technische Universität München
BAM - Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung


Projektpartner:
CORR-LESS Isecke & Eichler Consulting GmbH & Co. KG
DAfStb – Deutscher Ausschuss für Stahlbeton
Ingenieurbüro Schießl Gehlen Sodeikat GmbH
Instakorr GmbH
Protector KKS GmbH


Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Christoph Dauberschmidt
Raum: F 15

Tel.: 089 1265-2666
Fax: 089 1265-2699

Profil >

Andreas Fraundorfer
Raum: F 217

Tel.: 089 1265-2650
Fax: 089 1265-2699