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Konrad Ingenieure GbR
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Wie kommt es zur Korrosion der Bewehrungseisen im Stahlbeton?

Durch die hohe Alkalität des Stahlbetons, in der Regel zwischen pH 12,5 und pH 13,5, bildet sich auf den Bewehrungseisen eine dünne Oxidschicht (Passivschicht). Diese Oxidschicht verhindert die Auflösung des Eisens durch Korrosion.
Durch schädliche Umwelteinflüsse kann die hohe Alkalität des Betons verlorengehen.
Sinkt der pH -Wert des Betons dabei unter 9, wird die Passivschicht auf den Eisen zerstört.

Es kommt zur Korrosion des Bewehrungseisens!

Die beiden Hauptursachen für die Zerstörung der schützenden Passivschicht sind:

  • Die Karbonatisierung des Betons durch Kohlendioxid aus der Luft
  • Der Eintrag von Chloriden in den Stahlbeton, beispielsweise durch die Anwendung von Tausalzen

Arten der Korrosion

Die Karbonatisierung des Betons führt zu einer flächenhaften Korrosion der Bewehrung und ist von außen durch großflächige Abplatzungen der Betonüberdeckung zu erkennen.
Durch die Prüfung mit der Potentialmessung können Korrosionsherde im Stahlbeton geortet werden, bevor es zu sichtbaren Schäden kommt!
Der Eintrag von Chloriden in den Beton ist meist lokal begrenzt und führt daher zu zunächst relativ kleinen, so genannten „Lochfraßstellen“. Diese Art der Korrosion ist auf Grund ihrer geringen Ausdehnung mit rein visuellen Methoden so gut wie gar nicht detektierbar. Der Querschnitt des Bewehrungseisens kann so unbemerkt völlig aufgelöst werden. Insbesondere bei Spannbetonbauwerken kann dies zu einer erheblichen Reduzierung der Tragfähigkeit führen.
Beide Bilder zeigen mit Hilfe der Potentialmessung auf einer Brückentafel geortete und anschließend freigelegte Lochfraßstellen (links: Spannstahl, rechts: Bewehrungseisen).

Durchführung der Potentialmessung

Mit  Hilfe der Potentialmessung sind wir in der Lage, Korrosionsstellen der Bewehrung im Stahlbeton zu orten - lange bevor es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk kommt. Die Prüfung wird zerstörungsfrei auf der Oberfläche des Bauteils mittels Referenzelektroden durchgeführt. Das Messinstrument nimmt dabei die Potentialunterschiede der Bewehrung unter der Betonüberdeckung auf und speichert sie in ein Raster.

Zur Qualitätssicherung bei der Durchführung der Potentialmessung entstanden im In- und Ausland zahlreiche Mekblätter und Richtlinien wie beispielsweise:

Diese Richtlinien bilden die Grundlage bei jeder von uns durchgeführten Untersuchung an Stahlbetonbauwerken.

Bei der Prüfung mit der Potentialmessung auf großflächigen Stahlbetonbauteilen, wie sie beispielsweise an Brücken vorkommen, setzen wir Radelektroden ein. Schlecht erreichbare oder kleine Flächen können mit der Punktelektrode zuverlässig erfasst werden.

Aufnahme der Messwerte auf Stahlbeton mittels Punkt- (links) und Radelektrode (rechts).

Auswertung der Potentialmessung

Die aufgezeichneten Potentialwerte werden in Farbdiagramme umgesetzt , in denen korrosive Bereiche leicht von nichtkorrosiven unterschieden werden können. Durch die hohe Genauigkeit bei der Auswertung einer Prüfung können mit Hilfe der Diagramme Korrosionsherde zentimetergenau lokalisiert werden.

Auswertung einer Prüfung mittels Potentialmessung: Korrosion (rot), keine Korrosion (grün)
Auf der Grundlage solcher Farbdiagramme können weitere Untersuchungen wie beispielsweise Bohrmehlproben oder Sondierungsfenster gezielt dort angeortnet werden, wo die Korrosion bereits eingesetzt hat. Durch die Prüfung des Chloridgehaltes und der Korbonatisierungstiefe des Betons wird die Ursache der mit der Potentialmessung georteten Korrosion bestimmt.
Bohrmehlanalysen (links) und Messungen der Karbonatisierungstiefe (rechts) können mit Hilfe der Potentialmessung gezielt an geschädigten Bereichen des Stahlbetons durchgeführt werden.

Einsatzmöglichkeiten der Potentialmessung

  • Brücken
  • Parkhäuser
  • Tunnel
  • sonstige in Stahlbetonbauweise erstellte Industriebauten

Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BAST) empfiehlt in ihrem „Leitfaden für objektbezogene Schadensanalyse“ den Einsatz zerstörungsfreier Prüfverfahren wie der Potentialmessung - insbesondere bei Schäden, die eine über die Bauwerksprüfung nach DIN 1076 hinausgehende Untersuchung erfordern.

Eine Prüfung des Stahlbetons auf Korrosion mittels Potentialmessung ist demnach eine sinnvolle Ergänzung zu den periodisch durchgeführten Prüfungen an Brücken nach DIN 1076.

Auch bei Parkhäusern, die einer ähnlichen Chloridbelastung durch eingeschleppte Tausalze unterliegen, ist eine regelmäßige Prüfung der Bewehrung auf Korrosionsschäden zu empfehlen.

Nicht zuletzt bieten die durch eine sachgerecht durchgeführte Potentalmessung gewonnenen Daten die Möglichkeit, anstehende Sanierungsmaßnahmen effizient zu planen und durchzuführen.

Eine unnötige und kostenintensive Instandsetzung intakter Bereiche des Stahlbetons wird somit vermieden.


Für weitere Informationen nehmen Sie Kontakt mit uns auf.