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TRB Annual Meeting

Instandsetzungen von Parkhauszwischendecken nach dem Prinzip des kathodischen Korrosionsschutzes: Untersuchungen zum Schutznachweis bei Trennrissen

Repair of car park ceilings with cathodic corrosion protection: investigations on the cathodic protection with separation cracks

Die Instandsetzung mit dem Aufbringen eines Kathodischen Korrosionsschutzes (KKS) wird häufig bei schon durch Chloridkorrosion geschädigten Bauteilen angewendet, um aufwendigere Instandsetzungsverfahren zu vermeiden. Dabei stellt sich bei vorhandenen Trennrissen oftmals die Frage, ob ein alleiniger KKS der oben im Bauteil angeordneten Bewehrung ausreichend ist. Dieser Frage geht der Beitrag nach. Beim KKS wird auf die Bewehrung ein Schutzstrom aufgebracht, der weitere Korrosion unterbindet. Dazu wird meist ein korrosionsbeständiges und elektrisch leitfähiges Material (Anode) in einem Mörtel auf der Betonoberfläche appliziert, elektrisch mit der Bewehrung (Kathode) verbunden und ein geringer Gleichstrom von wenigen Volt angelegt. Wird ein KKS-System nur einseitig aufgebracht, nimmt die Bewehrung, die der Anode zugewandt ist, mehr Strom auf als die abgewandte Bewehrung, sodass die weiter entfernte Bewehrung (in der Regel die untere Bewehrung in der Deckenplatte) nicht oder weniger geschützt ist. Durch Trennrisse gelangen Chloride durch den Transport mit Wasser an die untere Bewehrung und verursachen dort Korrosion. Im Rahmen einer Instandsetzung einer 25 Zentimeter dicken, chloridbelasteten Zwischendecke einer Tiefgarage wurde untersucht, ob ein alleiniger KKS an der oberen Bewehrung einen ausreichenden Schutz der Bewehrung an der Unterseite der Platte gewährleistet. Bei dieser Platte wurden oberseitig Chloridgehalte von circa 1,5 Massenprozent ermittelt und an der Unterseite im Bereich der Trennfuge circa 2,0 Massenprozent. Nach Installation eines KKS auf der Oberseite der Platte kam an der unteren Bewehrung nur ein sehr geringer Schutzstrom von 0,75 Milliampere pro Quadratmeter Deckenfläche an, während es bei der oberen Bewehrung 8,25 Milliampere pro Quadratmeter Deckenfläche waren. Das heißt, die gegen Korrosion erforderliche Stromdichte für Bestandsbauwerke wurde an der Bewehrung der Plattenunterseite nicht erreicht. Da das Schutzziel dort nicht erreicht wurde, applizierte man an der Unterseite einen zusätzlichen KKS im Bereich der Trennrisse. Um die elektrochemischen Vorgänge in diesem Bereich näher zu untersuchen, wurden Probekörper mit Rissen und Bewehrungen an der Ober- und Unterseite im Labor untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchungen am Bauwerk und an den Prüfkörpern zeigen, dass ein alleiniger KKS der oberen Bewehrung die Bewehrung an der Plattenunterseite meist nicht schützt. Es wird daher empfohlen, bei Decken mit Trennrissen sowohl oben als auch unten an der Platte KKS-Systeme anzubringen. ABSTRACT IN ENGLISH: A repair of parking structures according to the repair principle of the cathodic corrosion protection (CP) can be an economic and gentle possibility to sustainably increase the remaining service life of the structure. RC ceilings frequently show separation cracks with penetrating chloride‐containing water and pitting corrosion of the reinforcement on the underside of the ceiling. This raises the question for the expert planner whether a CP system applied to the upper side of the ceiling can safely protect the corroding reinforcement on the underside. In practice it has been shown that proof of sufficient protection for this application is not trivial. This question was thoroughly examined in laboratory tests at the Institute for Material and Building Research of Munich University of Applied Sciences and in an underground parking garage. In summary of the investigations, it can be shown that the proof of the protection of the rear reinforcement in the separation crack can only be provided in a few of the investigated cases with the CP‐system installed solely on the upper ceiling side. The 100 mV criterion stipulated normatively in DIN EN ISO 12696 is too conservative for the proof of protection. However, if the proof of the 100 mV criterion is not successful, then corrosion and protective current measurements on subsequently electrically separated reinforcement areas can be considered more suitable for the proof of protection. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Fraundorfer, A
    • Dauberschmidt, C
    • Vestner, S
  • Publication Date: 2020-10

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 688-96
  • Serial:
    • Bautechnik
    • Volume: 97
    • Issue Number: 10
    • Publisher: Ernst & Sohn GmbH
    • ISSN: 0932-8351

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01775992
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jul 6 2021 2:37PM