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

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. Beim Zersetzungsvorgang wird das schwerlösliche Calciumcarbonat (Kalk) in leichtlösliches Calciumhydrogencarbonat umgewandelt.

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. 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).

Angriffsgrade

DIN 4030
Titel Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase
Teile Teil 1: Grundlagen und Grenzwerte,
Teil 2: Entnahme und Analyse von Wasser- und Bodenproben
Erstveröffentlichung September 1954
Letzte Ausgabe Juni 2008
Klassifikation 91.080.40, 91.100.30

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

Expositionsklassen (Betonaggressivität) von Wässern nach DIN 4030
UntersuchungsparameterXA1 (schwach angreifend)XA2 (stark angreifend)XA3 (sehr stark angreifend)
pH-Wert6,5–5,55,5–4,54,5-4,0
kalklösende Kohlensäure (CO2) in mg/l15–4040–100über 100
Ammonium (NH4) in mg/l15–3030–6060–100
Magnesium (Mg) in mg/l300–10001000–3000über 3000
Sulfat (SO4) in mg/l200–600600–30003000–6000

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. Weiterhin wird die Dichtigkeit des Betons erhöht, um den Widerstand gegen chemische Angriffe zu verbessern.

Siehe auch

Literatur

  • 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.

Einzelnachweise

  1. ↑ F. W. Locher, S. Sprung: Die Beständigkeit von Beton gegenüber kalklösender Kohlensäure. Online (Memento des Originals vom 3. August 2018 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (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 (Memento des Originals vom 16. Juni 2016 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (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).
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