Betonaggressivität

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 Kalziumhydroxid 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 Kalziumkarbonat (Kalk) in leichtlösliches Kalziumhydrogenkarbonat 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 Kalziumhydrat des Betons unter Bildung von Magnesiumhydroxid (gallertartige Masse) und dem löslichen Kalziumchlorid. Zu den betonschädlichsten Wasserinhaltsstoffen gehören Sulfate. Aus einigen Kalkverbindungen entstehen beim Vorhandensein von Sulfaten unter erheblicher Volumenvergrößerung Kalziumaluminatsulfate, die zu einer Zerstörung (Aufplatzen) des Betons führen (auch bekannt als Zementbazillus oder Betontreiben).

Angriffsgrade

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

Betonaggressivität von Wässern nach DIN 4030
Untersuchungsparameter schwach angreifend stark angreifend sehr stark angreifend
pH-Wert 6,5–5,5 5,5–4,5 unter 4,5
kalklösende Kohlensäure (CO2) in mg/l 15–30 30–60 über 60
Ammonium (NH4) in mg/l 15–30 30–60 über 60
Magnesium (Mg) in mg/l 100–300 300–1500 über 1500
Sulfat (SO4) in mg/l 200–600 600–3000 über 3000

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


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