Betonaggressivität

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Zur Navigation springen Zur Suche springen

Der Begriff Betonaggressivität beschreibt die Eigenschaft von Grundwasser, Beton und den gegebenenfalls darin enthaltenen Stahl anzugreifen. Unter Einwirkung von bestimmten Wasserinhaltsstoffen treten an diesen Baustoffen Zersetzungen auf, die zu beträchtlichen Gebäudeschäden führen können.

Merkmale[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weiches Wasser enthält nur wenige gelöste Inhaltsstoffe und löst daher Kalkverbindungen aus Beton. Die Menge der in Wasser gelösten Inhaltsstoffe wird durch den Härtegrad erfasst. Bei der Weichwasserkorrosion (< 8 Grad deutscher Gesamthärte) wird Calciumhydroxid gelöst und ausgewaschen. Verstärkt werden die Lösungsprozesse von Kalkverbindungen bei pH-Werten < 7, da zusätzlich überschüssige Wasserstoffionen mit Säurewirkung vorliegen. Das Auftreten von kalklösender (aggressiver) Kohlensäure in Wässern führt ebenfalls zur Zersetzung von Beton.[1] Beim Zersetzungsvorgang wird das schwerlösliche Calciumcarbonat (Kalk) in leichtlösliches Calciumhydrogencarbonat umgewandelt.[2]

Beim Auftreten von Ammoniumsalzen werden schwerlösliche Verbindungen durch Kationenaustausch in leichtlösliche Verbindungen umgewandelt. Eine weitere Form der Betonzersetzung ist bei Magnesiumchlorid als Wasserinhaltsstoff gegeben. Das Magnesiumchlorid reagiert mit dem Calciumhydrat des Betons unter Bildung von Magnesiumhydroxid (gallertartige Masse) und dem löslichen Calciumchlorid. Zu den betonschädlichsten Wasserinhaltsstoffen gehören Sulfate.[3] Aus einigen Kalkverbindungen entstehen beim Vorhandensein von Sulfaten unter erheblicher Volumenvergrößerung Calciumaluminatsulfate, die zu einer Zerstörung (Aufplatzen) des Betons führen (auch bekannt als Zementbazillus oder Betontreiben).[4]

Angriffsgrade[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Logo des Deutschen Instituts für Normung DIN 4030
Bereich Bauwesen
Titel Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase – Teil 1: Grundlagen und Grenzwerte, Teil 2: Entnahme und Analyse von Wasser- und Bodenproben
Letzte Ausgabe 2008-06
ISO

Die Beurteilung der Betonaggressivität von Wässern erfolgt nach DIN 4030. Es werden folgende Angriffsgrade unterschieden:

Expositionsklassen (Betonaggressivität) von Wässern nach DIN 4030
Untersuchungsparameter XA1 (schwach angreifend) XA2 (stark angreifend) XA3 (sehr stark angreifend)
pH-Wert 6,5–5,5 5,5–4,5 4,5-4,0
kalklösende Kohlensäure (CO2) in mg/l 15–40 40–100 über 100
Ammonium (NH4) in mg/l 15–30 30–60 60–100
Magnesium (Mg) in mg/l 300–1000 1000–3000 über 3000
Sulfat (SO4) in mg/l 200–600 600–3000 3000–6000

Um Beton vor chemisch-physikalischen Angriffen durch Wasserinhaltsstoffe zu schützen, werden bei der Herstellung des Betons besonders kalkarme Zemente (Eisenportlandzement, Hochofenzement, Trasszement) oder spezielle sulfatbeständige Zemente verwendet.[5] Weiterhin wird die Dichtigkeit des Betons erhöht, um den Widerstand gegen chemische Angriffe zu verbessern.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Rita Hermanns: Sicherung von Altlasten mit vertikalen mineralischen Barrierensystemen im Zweiphasen-Schlitzwandverfahren. Verlag der Fachvereine Zürich (vdf), Zürich 1993, ISBN 3-7281-1957-1.
  • K. Krenkler: Chemie des Bauwesens. Band 1 Anorganische Chemie, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 1980, ISBN 978-3-642-81476-1.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. F. W. Locher, S. Sprung: Die Beständigkeit von Beton gegenüber kalklösender Kohlensäure. Online (abgerufen am 3. August 2018).
  2. Wolfgang R. Dachroth: Handbuch der Baugeologie und Geotechnik. Springer Verlag, Heidelberg 2002, ISBN 3-540-41353-7, S. 71–75.
  3. Wirkung der verschiedenen Stoffe und Chemikalien auf unbehandelten Beton (abgerufen am 3. August 2018).
  4. Jörg Dietrich: Einfluss bauchemisch relevanter Schadstoffe auf Mineralphasen und mechanisch-hydraulische Eigenschaften werksfertiger Einphasen-Dichtwandmassen. Genehmigte Dissertation an Christian-Albrechts-Universität, Kiel 2005, Online S. 3–15.
  5. Korrosion zementgebundener Baustoffe (abgerufen am 3. August 2018).