• Ist-Zustandsermittlung
• Abschätzung der Restnutzungsdauer
• Chloridbeprobung
• Ermittlung der Betondeckung
• Bohrkernentnahme
• Tiefgaragenwartungen

Funktionsweise von Stahlbeton

Stahlbeton bezeichnet man im allgemeinen als Verbundbaustoff. Hierbei ist besonders erwähnenswert, dass die beiden Baustoffe, Stahl und Beton, unterschiedliche Aufgaben erfüllen, sowie auch differenzierten Schädigungsmechanismen ausgesetzt sind. 

Grundsätzlich übernimmt der Beton die entstehenden Druckkräfte, der Bewehrungsstahl kann dafür Zugkräfte besser aufnehmen. Während der Prozess der Karbonatisierung für den Beton keine Schädigung darstellt, sondern im Gegenteil die Betonrandzone aus betontechnologischer Sicht durch die Einlagerung mit Kalziumkarbonat in das Porensystem sogar noch verbessert, ist dieser Prozess für den Stahl ein erster Schritt zur Korrosion. Im Gegenzug stellt z.B. Frost für den Beton einen deutlichen Angriff dar, der Stahl bleibt davon unbeeindruckt.

Vorwiegende Schädigungsprozesse in Tiefgaragen

Allgemein
Das im Porensystem des Betons enthaltene Porenwasser (Restfeuchte) hat einen pH Wert ≥ 12,5 und gilt somit als alkalisch. Der darin eingebettete Bewehrungsstahl liegt im sogenannten „alkalischen Milieu“. Dadurch bildet sich auf der Oberfläche des Bewehrungsstahls eine Passivschicht (Oxidschicht), welche Korrosionsprozesse aktiv verhindert. Der Bewehrungsstahl ist chemisch vor Korrosion geschützt.

Karbonatisierungsinduzierte Bewehrungskorrosion
Das in der Atmosphäre vorhandene Kohlendioxid (CO²) dringt mittels Diffusion in den Beton ein. Das eingedrungene Kohlendioxid reagiert mit den Alkalien- und Calciumhydroxiden der Porenwasserlösung zu Karbonatphasen, welche sich als Kalziumkarbonat in den Poren des Betons ablagern. Man spricht hier von „Karbonatisierung“. Durch diesen Vorgang kommt es in der Folge zu einem Absinken des pH-Wertes. Die Oxidschicht löst sich auf und der Bewehrungsstahl ist nicht mehr aktiv vor Korrosion geschützt. Die Bewehrung ist korrosionsbereit. Sobald nun die für eine aktive Korrosion nötigen Medien wie Sauerstoff (O 2) und Wasser (H 2O) auf Höhe der ersten Bewehrungslage vorhanden sind, setzt der Korrosionsprozess ein.

Chloridinduzierte Bewehrungskorrosion
In den Wintermonaten schleppen Fahrzeuge Schneematsch in Parkbauten ein, welcher anschließend in Form von Schmelzwasser von parkenden Fahrzeugen abtropft. Dieses Schmelzwasser ist mit Chloriden in Form von Tausalzen belastet. Die eingeschleppten Chloride können anschließend durch Konfektion oder Diffusion über das vorhandene Porensystem in die Betonkonstruktion eindringen. Auch bei diesem Prozess kommt es ab gewissen Chloridkonzentrationen zu einem Abfall des pH-Wertes wobei sich die Passivschicht auflöst und der chemische Korrosionsschutz verloren geht. Die Bewehrung ist korrosionsbereit. Sobald nun die für eine aktive Korrosion nötigen Medien wie Sauerstoff (O 2) und Wasser (H 2O) auf Höhe der ersten Bewehrungslage vorhanden sind, setzt der Korrosionsprozess ein.

Schadensbilder
Bei den nun entstehenden Korrosionsprozessen kommt es zu einer anodischen Eisenauflösung. Die dabei entstehenden Korrosionsprodukte (Rost) führen dazu, das die Betondeckung abgedrückt wird. Abplatzungen sowie optisch erkennbare Rostfahnen sind die Folge. Zugleich werden der Querschnitt der tragenden Betonbauteile sowie auch die Bewehrungsquerschnitte reduziert, was langfristig zu Beeinträchtigungen der Standsicherheit führt.

Untersuchungsmethoden

Zur Ermittlung des Ist-Zustandes eines Stahlbetonbauwerks gemäß TR-Instandhaltung des DIBT sind folgende Untersuchungsmethoden anzuwenden:

Chloriduntersuchung

Erstellung eines Chloridtiefenprofils durch die Entnahme von Bohrmehlproben mit anschließender labortechnischer Auswertung des Chloridgehaltes

Karbonatisierungstiefe

Ermittlung der Karbonatisierungstiefe durch die Phenolphthaleinmethode

Klassifizierung Altbetonklasse

Einstufung des Bestandsbetons in eine Altbetonklasse durch die Überprüfung der Betondruckfestigkeit, sowie der Oberflächenzugfestigkeit an entnommenen Bohrkernen

Zustand der Bewehrung

Bauteilöffnungen zur Beurteilung des Bewehrungszustandes

Betondeckung

Ermittlung der Bewehrungsüberdeckung mittels magnetischem Wechselfeldverfahren

Des weiteren können durch unser Büro folgende Bauwerksuntersuchungen durchgeführt werden:

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