Lösender Angriff auf zementgebundene Baustoffe bei Einwirkung aggressiver Lösungen und zwischenzeitlicher Austrocknung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Inhalt des Projekts war die Untersuchung eines lösenden Angriffs auf zementgebundene Baustoffe bei wechselnder Befeuchtung und Trocknung. Es wurden Korrosionsversuche an fünf verschiedenen Mörteln durchgeführt. Hierfür wurden Mörtelprismen in verschiedene, aggressive, wässrige Lösungen mit dazwischen geschalteten Trocknungsperioden eingelagert (instationär). Zum Vergleich wurden auch Mörtelprismen ohne Trocknungsperioden in korrosive Lösungen eingelagert (stationär). Bei den Lösungen handelte es sich um Salzsäure, Schwefelsäure und Ammoniumnitratlösung. Bei der Hälfte der Probekörper wurde die lockere korrodierte Randschicht wöchentlich durch gleichmäßiges Bürsten entfernt. Nach 70, 210 und 350 Tagen wurden Proben entnommen und zerstörend untersucht. Bei der Auswertung der Ergebnisse wurde die tatsächliche Beaufschlagungsdauer mit der korrosiven Lösung berücksichtigt. Im Rahmen des Projekts wurde der Einfluss von zwei Zusatzmitteln untersucht. Weder durch die Beigabe eines Dichtungsmittels zur werkseitigen Hydrophobierung noch eines kristallinen Abdichtungsmittels wurde ein Einfluss auf das Korrosionsverhalten des Mörtels erreicht. Die Ergebnisse für die Einlagerung in Salzsäure zeigen, dass sowohl die instationäre Lagerung als auch das Bürsten einen entscheidenden Einfluss auf den Korrosionsfortschritt haben. Trotz deutlich reduzierter Kontaktzeit werden in der instationären Lagerung annähernd gleiche Abtrags- bzw. Neutralisierungstiefen erreicht wie für die stationäre Lagerung. Weiterhin werden durch das Bürsten höhere Abtragstiefen erreicht und der Korrosionsfortschritt beschleunigt. Auch die Ergebnisse für die Einlagerung in Schwefelsäure lassen einen beschleunigenden Einfluss der instationären Lagerung sowie des Bürstens auf den Korrosionsfortschritt erkennen. Die Ergebnisse für die Einlagerung in Ammoniumnitratlösung zeigen ein anderes Bild. Hier ist bei allen untersuchten Mörteln weder ein Einfluss der instationären Lagerung noch des Bürstens auf die Neutralisierungstiefen zu erkennen. Die tatsächliche Kontaktzeit mit der korrosiven Lösung scheint entscheidend für den Korrosionsfortschritt zu sein. Es zeigt sich, dass der Einfluss einer instationären Lagerung sowohl von der Art der korrosiven Lösung und der Behandlung der korrodierten Randschicht abhängig ist. Weiterhin ist festzustellen, dass der Einfluss der instationäre Lagerung bei verschiedenen Materialien unterschiedlich stark ausgeprägt ist. Mit Hilfe des Simulationsprogramms Transreac ist es gelungen die stationären sowie instationären Korrosionsversuche prinzipiell nachzurechnen. An einer Verfeinerung muss in zukünftiger Forschung weiter gearbeitet werden. Damit soll das Verständnis der komplexen Schädigungsprozesse bei einer wiederholten Befeuchtung und zwischenzeitlicher Austrocknung mit Hilfe der rechnerischen Simulation deutlich verbessert werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Lösender Angriff auf zementgebundene Baustoffe bei Einwirkung aggressiver Lösungen und zwischenzeitlicher Austrocknung. Tagung Bauchemie der GDCh- Fachgruppe Bauchemie, Hamburg, 6.-7.10.2011, GDCh-Monographie Bd. 44, S. 322-327, 2011
H. Goedeke, F. Schmidt-Döhl
- Chemischer Angriff auf zementgebundene Baustoffe bei wiederholter Befeuchung – Vorstellung von Ergebnissen am Beispiel Ammoniumnitratlösung. Tagung ibausil Weimar, 12.-14.09.2012, Band 2, S. 2-0644-2-651, 2012
H. Goedeke, F. Schmidt-Döhl
