DE3500738C1 - Verfahren zum Schützen von Stahlbetonaußenbauteilen gegen Korrosion - Google Patents

Description

• Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen elektro-chemischen Verfahrens wird eine Korrosion der Stahlbewehrung auch bei feuchtem Stahlbeton sicher verhindert, wobei durch die Verwendung des'alls Anode geschalteten Armierungsgewebes auf den Außenflächen der Stahlbetonaußenbauteile, das beispielsweise in eine Mörtelschicht eingelassen wird, sowohl der bauliche Aufwand als auch der Kostenaufwand relativ gering gehalten werden. Auch ist auf lange Zeit eine gleichmäßige Stromverteilung gewährleistet.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Korrosionsschäden der Stahleinlagen von Stahlbetonaußenbauteilen sind mit diesem Verfahren derart zu sanieren, daß unter zusätzlicher Verwendung von Strom der Korrosionsvorgang unterbunden wird. Hierzu werden die Außenflächen der Bauten verputzt, wobei ein stromleitendes Armierungsgewebe in die Putz- und/ oder Mörtelschicht eingebettet wird. Das Armierungsgewebe besteht vorzugsweise aus einem flexiblen Kunststoffnetz oder -gitter, das mittels Zusätzen oder Beschichtungen elektrisch leitend gemacht wurde. Die elektrischen Anschlüsse für das Armierungsgewebe werden aus der Putzschicht herausgeführt. An die Anschlüsse des Armierungsgewebes und der im Beton liegenden Stahlbewehrung wird eine Gleichspannung aus einer Spannungsquelle gelegt, wobei die Stahlbewehrung als Kathode und das in der Putzschicht liegende Armierungsgewebe als Anode geschaltet werden, wobei als Spannung eine Niederspannung, vorzugsweise zwischen 1 und 2 Volt gewählt wird. Zwischen Armierungsgewebe und Stahlbewehrung fließt ein Strom, der wegen der Ausbildung der Putzarmierung als Netz oder Gitter eine gleichmäßige Verteilung aufweist und der abhängig ist von der Größe der Außenfläche der Stahlbetonbauten und vom Feuchtegehalt des Betons. Die erforderliche Strommenge wird automatisch von einem Regelungsgerät gesteuert. Durch die kathodische Aufladung der Stahlbewehrung können sich trotz Vorhandenseins von Wasser und Sauerstoff keine Eisenionen lösen, so daß keine Korrosion auftreten kann. Die Gleichspannung liegt ständig an dem Armierungsgewebe und der Stahlbewehrung an, wobei der Energieverbrauch aufgrund der Niederspannung gering ist. Die Spannungsversorgung kann, insbesondere bei größeren Bauten, über mehrere Spannungsquellen erfolgen.
• In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Armierungsgewebe nicht in eine Mörtelschicht eingebettet, sondern wird außen mit Platten oder dergleichen abgedeckt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Schützen von mit Stahlbewehrung versehenen Stahlbetonaußenbauteilen gegen Korrosion, bei dem Teile der Außenbereiche der Stahlbetonaußenbauteile elektrisch leitend ausgebildet werden und bei dem zwischen die Stahlbewehrung und die elekrisch leitenden Außenbereiche eine Gleichspannung bis ungefähr 2 Volt derart angelegt wird, daß an der Stahlbewehrung der negative Pol und an den Teilen der Außenbereiche der positive Pol der Spannungsquelle anliegt, d a d u r c h g e -k e n n z ei c h n e t, daß die Außenflächen der Stahlbetonaußenbauteile mit einem elektrisch leitenden Armierungsgewebe versehen werden, das mit einer Abdeckschicht abgedeckt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Armierungsgewebe in eine Mörtelschicht eingelassen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckschicht Platten verwendet werden.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen von Stahlbetonaußenbauteilen gegen Korrosion nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

   Für die Korrosion von Stahl sind folgende Voraussetzungen notwendig: 1. Die Oberfläche des Stahls muß ungeschützt und chemisch aktiv sein, so daß eine Eisenauflösung möglich ist.

   2. Es muß Sauerstoff bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasser oder Wasserdampf (relative Luftfeuchte über 70%) vorhanden sein.

   Im Beton ist Sauerstoff und in der Regel auch Wasser (Überschußwasser sowie eindiffundierende Feuchtigkeit) vorhanden, Korrosionsvorgänge an Bewehrungsstählen im Beton können in einem alkalischen Beton (pH-Wert 2 9) jedoch nicht stattfinden. Die Alkalität des Betons wird durch die beim Abbindevorgang des Zements entstehende Kalkmilch (Kalziumhydroxyd) verursacht. Die Alkalität von Beton nimmt aber im Laufe der Zeit ab: Dieser Vorgang wird Karbonatisierung genannt. Die Karbonatisierung des Betons wird durch die chemische Reaktion des im Beton enthaltenen basischen Kalziumhydroxyds mit dem in der Luft enthaltenen Kohlendioxyd bewirkt, wobei Kalkstein und Wasser entstehen. Durch diesen Vorgang kann die Alkalität des Betons unter einen pH-Wert von 9 sinken und somit eine Korrosion der Bewehrung ermöglichen. Die Korrosion der Bewehrungsstähle ist mit einer Volumenzunahme des Stahles verbunden (Bildung von Eisenhydroxyd), die für die bekannten Absprengungen der Betondeckung ursächlich ist.

   Die Reparaturen solcher Schäden werden in der Regel wie folgt durchgeführt: - Abschlagen aller lockeren Betonteile, - Freilegen der korrodierten Bewehrungsstäbe und sorgfältiges Entrosten mittels Sandstrahlgebläse, Nadelbürste o. ä., - Aufbringen eines Korrosionsschutzes auf die ent- rosteten Stähle (zweilagiger lösungsmittelfreier Epoxidharzanstrich mit aktiven Schutzpigmenten), - Aufbringen einer Haftbrücke (Kunstharzemulsion und Hinzufügen von Quarzsand), - Auffüllen der Ausbrüche mit einem kunstharzvergüteten Zementmörtel, - Glättung der sanierten Oberfläche mit einer Spachtelmasse auf Kunstharzbasis, und - Schlußanstrich über die gesamte Betonfläche als Feuchtigkeits- und Karbonatisierungsbremse, so daß ein weiteres Fortschreiten der Karbonatisierungstiefe stark verlangsamt wird. Dieser Anstrich ist dadurch gekennzeichnet, daß er der Diffusion von CO2 einen hohen Widerstand leistet.

   Die beschriebene Reparatur stellt einen in der Praxis bewährten Reparaturvorgang dar, kann aber eine dauerhafte Sanierung der Betonoberfläche nicht bewirken, und zwar deshalb, weil die Bewehrungsstähle nur an den Stellen, an denen sie nicht in Beton haften (eingebettet sind), oder an den Stellen, an denen sie bereits korrodiert sind, also nur an diskreten Stellen, einen nachträglichen Korrosionsschutz erhalten; an den nicht behandelten Stellen kann der Korrosionsvorgang weiterhin stattfinden, da diese Stähle bereits in karbonisiertem Beton liegen. Dieser Reparaturvorgang ist darüber hinaus aufgrund der Vielzahl der erforderlichen Arbeitsgänge sehr arbeitsintensiv, so daß in Abhängigkeit vom Schadensumfang die Sanierung mit erheblichen Kosten verbunden ist.

   Aus der Zeitschrift »Bauingenieur« 51, 1976, Heft 10, Seite 398 und aus der amerikanischen Zeitschrift »Civil Engineering-ASCE«,. September 1975, Seiten 88 bis 91, wobei die erstgenannte Zeitschrift auf die amerikanische Zeitschrift Bezug nimmt, ist ein Verfahren zum Schützen von Stahlbetonbrücken gegen Korrosion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt geworden, bei dem der Beton mit einer elektrisch leitenden Koks-Leichtbeton-Asphaltschicht versehen wurde, die als Anode eines Stromkreises dient, während die Stahlbewehrung die Kathode bildet. Anode und Kathode werden an eine Spannungsquelle gelegt, deren Klemmenspannung zwei Volt beträgt. Bei diesem bekannten Verfahren ist die Belegung des Betons mit der Koks enthaltenden Schicht relativ aufwendig. Außerdem besteht diese Schicht aus einem im Bauwesen wenig verwendeten Material.

   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das aus den genannten Zeitschriften bekannte Verfahren zum Schützen von mit Stahlbewehrung versehenen Stahlbetonaußenbauteilen auf der Grundlage des kathodischen Korrosionsschutzes dahingehend zu verbessern, daß der Aufwand verringert wird und daß einfache, im Bauwesen übliche Mittel angewendet werden können.

   Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.