Effizienter Schutz für Stahlbeton

Kathodischer Korrosionsschutz: Effizienter Schutz für Stahlbeton

Mit dem kathodischen Korrosionsschutz (KKS) können Stahlbetonbauwerke effizient instand gesetzt werden. Das Verfahren stoppt die Korrosion der Bewehrung, dadurch entfallen in vielen Fällen aufwändigere konventionelle Sanierungen. Für dieses Verfahren bietet StoCretec (Kriftel) fünf geprüfte Mörtelsysteme, die sich als Instandsetzungs- aber auch als KKS-Mörtel hervorragend eignen.


Richtig formuliert, eingebaut und nachbehandelt ist Stahlbeton ein dauerhafter Werkstoff. Stimmen auch Konstruktion und Bemessung, und ist die Betondeckung der Bewehrung ausreichend, kann von einer langen Nutzungsdauer des Stahlbetonbauteils ausgegangen werden. In der EN 1990 wird für den Hochbau eine geplante Nutzungsdauer von 50 Jahren angesetzt. Für Brücken und Ingenieurbauten sind es sogar 100 Jahre.

In der Praxis erreicht man diese Dauer oft nicht. Der mitunter etwas zu sorglose Umgang mit dem robusten Stahlbeton führt zu erheblichen Schäden. Insbesondere Korrosionsschäden am Bewehrungsstahl können die Standsicherheit gefährden.

Chloridinduzierte Stahlkorrosion ist wegen der hohen Korrosionsraten besonders schädigend. Sind die Chloride bis zur Bewehrung gedrungen, besteht dringender Handlungsbedarf. Aufwendige Instandsetzungen – der „chloridverseuchte“ Beton muss ausgetauscht werden – sind die Folge. Häufig ist sogar ein Teilersatz der Bewehrung erforderlich.



Kathodischer Korrosionsschutz verlängert Nutzungsdauer

Die konventionellen Instandsetzungsmaßnahmen stellen einen enormen Eingriff in das Bauwerk dar. Während der Arbeiten müssen beispielsweise zusätzliche Stützen und Aussteifungen die Standsicherheit gewährleisten. Der Abtrag des chloridbelasteten Betons erfolgt in der Regel durch Höchstdruckwasserstrahlen. Dieses Verfahren ist mit erheblicher Lärmbelastung verbunden und somit im genutzten Bestand sowie innerstädtisch nur mit Schallschutzmaßnahmen möglich. Das Problem der Ableitung und Entsorgung des anfallenden Prozesswassers ist ebenfalls nicht zu unterschätzen. Derartige Maßnahmen sind sehr aufwendig, kostenintensiv und schränken die Nutzung ein.

Der kathodische Korrosionsschutz (KKS) kann eine wirtschaftliche Alternative sein. Er verhindert eine Weiterentwicklung der Lochfraßkorrosion (Makroelementkorrosion) und verlängert somit die Nutzungsdauer des Bauwerkes. Das Prinzip des KKS beruht auf der Unterbindung der anodischen Teilreaktion, das heißt der Eisenauflösung. Dabei wird ein dem Korrosionsstrom entgegengesetzt gerichteter Gleichstrom angelegt. Am Beton ist dazu dauerhaft eine Anode anzukoppeln. Diese verschiebt das Potential soweit (Elektronen werden in das Bauteil „gepumpt“), dass am Bewehrungsstahl nur noch kathodische Teilreaktionen stattfinden. Die ehemals anodische Korrosionsstelle wird zur Kathode. Die Korrosionsrate des Bewehrungsstahls reduziert sich nahezu auf Null. Der Ist-Zustand der Bewehrung bleibt erhalten.

KKS-Mörtelsysteme von StoCretec

Die elektrochemischen Eigenschaften eines Betoninstandsetzungssystems sind entscheidend für den sicheren und dauerhaften Betrieb des kathodischen Korrosionsschutzsystems. Sie sollten jedoch nicht isoliert betrachtet werden. Weitere Eigenschaften, wie das mechanische und das Brandverhalten, sind für die Standsicherheit ebenfalls elementar.

StoCretec verfügt über geprüfte KKS-Mörtelsysteme. Diese eignen sich dank ihrer speziellen Rezeptur gleichermaßen als Instandsetzungs- wie als Anodeneinbettmörtel. Denn auch nach Erreichen der Ausgleichsfeuchte im Mörtel verbleibt aufgrund der ausgewogenen Porenradien-Verteilung ausreichend Feuchtigkeit im Mörtel, um die erforderliche Ionenwanderung sicherzustellen. Gleichzeitig werden die Anforderungen an die Dauerhaftigkeit, z. B. Beständigkeit bei Frost- und Tausalzbeanspruchung, sowie die Anforderungen an den Verbund zum Bestandsbeton mit unterschiedlichen Belastungsszenarien entsprechend internationaler und nationaler Vorgaben vollumfänglich erfüllt.

Ausgezeichnete Funktionsfähigkeit bestätigt

Die KKS-Mörtelsysteme von StoCretec entsprechen der Klasse R4 der EN 1504, Teil 3. Sie sind statisch mitwirkend anrechenbar und zeichnen sich durch ein hohes Standvermögen sowie exzellente Verarbeitungseigenschaften aus. Gemäß der durchgeführten Klassifizierungsprüfung für Bauprodukte (DIN EN 13501-1) sind die KKS-Mörtelsysteme in die Baustoffklasse – nichtbrennbar – eingestuft. Für die in der KKS-Systemprüfung berücksichtigten PCC II und SPCC Systeme erfolgte zusätzlich ein Nachweis für die Feuerwiderstandsfähigkeit von 90 Minuten.

Tabelle KKS-Mörtel

Tabelle KKS-Mörtel

Tabelle: StoCretec

Anodengitter

Anodengitter

Um geschädigte Beton-Bauteile nach dem KKS-Prinzip zu schützen, wird an diese dauerhaft eine Anode (hier ein Anodengitter) angekoppelt und mit dem Spezialmörtel eingebettet.

Bild: StoCretec

Stahlkorrosion

Stahlkorrosion

Typisches Schadensbild: Aufgrund der Stahlkorrosion der Bewehrung ist der Beton bereits stark geschädigt.

Bild: StoCretec

Marktgarage in Waiblingen

Marktgarage Waiblingen KKS

Dauerhaft saniert: Die Marktgarage in Waiblingen wurde mit einem KKS-System versehen. Dieses verlängert die Nutzungsdauer der Tiefgarage, indem es die Weiterentwicklung der Lochfraßkorrosion (Makroelementkorrosion) verhindert.

Bild: Isabell Munck/StoCretec

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