Dauerhaftigkeitsnachweise chemisch beanspruchter Betone und Betonbauteile: Nachweise am Beton bei Angriff durch kalklösende Kohlensäure

Um neue, klinkereffiziente Zemente und Betone zukünftig auch unter Angriff kalklösender Kohlensäure sicher einsetzen zu können, ist die Entwicklung eines Prüf- und Bewertungskonzeptes notwendig. Der VDZ und das Institut für Bauforschung der RWTH Aachen starten ein entsprechendes gemeinsames Forschungsvorhaben.

Die Erkenntnisse zum chemischen Betonangriff durch kalklösende Kohlensäure basieren im Wesentlichen auf Untersuchungen aus den 1980er Jahren. Für neue, klinkereffiziente Zemente existiert kein Erfahrungshintergrund, wie diese bei einem chemischen Angriff zu bewerten sind. Auch für den Fall, dass bei einem starken chemischen Angriff (XA3) Betone eingesetzt werden sollen, die aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit einen Verzicht auf die normativ geforderten „zusätzlichen Schutzmaßnahmen“ zulassen würden, existiert kein entsprechendes Bewertungskonzept. Hier wird auf eine nicht näher definierte Gutachterlösung verwiesen.

Ausgangspunkt ist die Bestimmung des Schädigungsgrades durch den Angriff kalklösender Kohlensäure auf Betone, die für die Expositionsklasse XA2 zugelassen sind. Diesen gegenüberzustellen sind die Schädigungsgrade von Betonen, die bisher nicht zugelassen sind. Mit der NMR wird eine zerstörungsfreie Messmethode verwendet. Als Zemente werden vor allem solche mit mehreren Hauptbestandteilen neben Portlandzementklinker Verwendung finden. Aus diesen Ergebnissen wird ein Bewertungshintergrund abgeleitet. Dieser kann in Verbindung mit dem Prüfverfahren zukünftig z. B. im Rahmen von Zulassungsverfahren für neue Zemente Anwendung finden.

Im zweiten Schritt werden  die Angriffsbedingungen verstärkt (XA3). Es werden sowohl die Einflüsse erhöhter Konzentrationen kalklösender Kohlensäure (>100 mg/l) als auch strömende Angriffsbedingungen untersucht. Betone, die sich trotz des erhöhten Angriffsgrades in den zuvor abgeleiteten XA2-Bewertungshintergrund einordnen lassen, könnten zukünftig auch ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen in der Expositionsklasse XA3 eingesetzt werden.

Das Vorhaben ist im Kontext eines Forschungsvorhabens zum chemischen Angriff durch organische und anorganische Säuren unter Federführung des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins (DBV) zu sehen. Die Ergebnisse beider Forschungsvorhaben werden in den Gremien des VDZ vorgestellt und diskutiert.