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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

UNTERSUCHUNGEN ZUR DAUERHAFTIGKEIT VON INSTANDSETZUNGEN BEI BETONEN MIT HOHEM CHLORIDANTEIL

Fuer die Instandsetzung von Korrosionsschaeden kommen verschiedene Prinzipien in Betracht, die in der Richtlinie des Deutschen Ausschusses fuer Stahlbeton fuer Schutz und Instandsetzung erlaeutert sind. Bei allen Instandsetzungsprinzipien stellt sich bei den ueblichen oertlichen Instandsetzungen die Frage nach dem Umfang des oertlichen Betonausbruchs. In vielen praktischen Faellen kann nicht der gesamte Beton in der Umgebung der Bewehrung entfernt werden, der eine Passivierung nicht mehr garantieren kann. Am Uebergang zwischen dem instandgesetzten und nicht instandgesetzten Bereich entstehen in allen solchen Faellen kritische Korrosionsbedingungen. Insbesondere ist derzeit ungeklaert, inwieweit und unter welchen Bedingungen der verbleibende Chloridgehalt im unmittelbar neben der instandgesetzten Zone liegenden Betonbereich zu einer erneuten beziehungsweise verstaerkten Stahlkorrosion fuehrt. Wie durch die Untersuchungen gezeigt wird kann folgender Korrosionsmechanismus auftreten: Der Stahl neben der stark geschaedigten Stelle war vor der Instandsetzung durch die anodische Reaktion (Eisenaufloesung) an der Schadstelle kathodisch geschuetzt. Durch die Instandsetzung wird dieser kathodische Schutz aufgehoben, so dass dann an dieser Stelle Eisenaufloesung moeglich wird. Da der Stahl im instandgesetzten Bereich im chloridfreien und nicht karbonatisierten Instandsetzungsmoertel liegt, ist die Potentialdifferenz zum Stahl im Altbeton besonders gross, was zu hohen Korrosionsgeschwindigkeiten an der Grenzflaeche im Altbeton fuehren kann. Folgende Fragestellungen wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens untersucht: - Wie verhaelt sich die Bewehrung am Uebergang zum nicht instandgesetzten Beton unter Beruecksichtigung der massgebenden Einflussparameter? Die Untersuchungen sollen auf solche Faelle konzentriert werden, wo nicht der gesamte chloridhaltige Beton in Umgebung der Bewehrung entfernt werden kann. Damit verbunden ist die Frage, welcher Restchloridgehalt im Altbeton verbleiben darf. - Wie wirkt sich eine unterschiedlich gute Entrostung des Stahls (verbleibende Korrosionsnarben, Restchlorid) an der Instandsetzungsstelle auf das Korrosionsverhalten der Bewehrung nach der Instandsetzung aus? - Wie tief muss der Betonausbruch bei der Instandsetzung sein, um eine Rueckdiffusion von Chlorid bis zur Bewehrung in kritischen Mengen zu vermeiden? Zu den oben genannten drei Fragestellungen wurden getrennte Untersuchungsprogramme durchgefuehrt, die im Abschlussbericht ausfuehrlich beschrieben sind. (A)