CarbonatisierungUrsache – Verlauf – Messung

Patrick Pauli

Inhaltsverzeichnis

1. Was ist Carbonatisierung?2. Ursache3. Folgen der Carbonatisierung4. Verlauf5. Einflussgrößen6. Abschätzung der Carbonatisierungstiefe7. Messung der Carbonatisierungstiefe8. Berechnung des Carbonatisierungsfortschritt

1. Was ist Carbonatisierung?

Carbonatisierung ist eine chemische Reaktion im Beton, die zur Abnahmeder Alkalität des Betons im äußerenBereich von Betonbauteilen führt.

2. Ursache

Ca(OH)2 + H2O + CO2 → CaCO3+ 2*H2O

Ca(OH)2 = Kalkhydrat

H2O = Wasser

CO2 = Kohlendioxid

CaCO3 = Kalkstein

3. Folgen der Carbonatisierung

Abnahme des pH-Wertes von ca. 13 auf 9

Korrosionsschützende Eigenschaft des Betons geht verlorenDer Bewehrungsstahl kann oberflächlich anfangen zu rostenEs kommt zu Absprengungen derBetonüberdeckung

4. Verlauf

Fortschreiten der Carbonatisierungsebene von außen nach innen

Absprengen der Betonüberdeckung durch rosten des Stahls (2,5-fache Vol.-Vergrößerung)

5. EinflussgrößenBeschleunigende Einflussgrößen:

Hoher CO2 – Gehalt der LuftHohe TemperaturenHohe relative LuftfeuchtigkeitHohe Porosität des Betons

VerlangsamendeEinflussgrößen:

Erhöhung des Zementgehaltes und der ZementqualitätLange, feuchte NachbehandlungGute Verdichtung des Betons (Porosität)

6. Abschätzung der Carbonatisierungstiefe

0

5

10

15

20

25

30

0 10 20 30

C 12/15C 20/25C 30/37C 35/45

Kar

bona

tisie

rung

stie

fe s

in m

m

t (Jahre)

7. Messung der Carbonatisierungstiefe

Häufigste Messmethode:Besprühen der Betonprobe mir einer 1-prozentigen Phenolphthaleinlösung

Eigenschaften von Phenolphthalein:pH-Wert von: 0,0 bis ca. 9,0 → farblos

9,0 bis ca. 14,0 → rötlich-lilaab ca. 14,0 → farblos

7. Messung der Carbonatisierungstiefe

8. Berechnung des Carbonatisierungsfortschritt

„Das Wurzel - t - Gesetz“

c = k * √t

k = Carbonatisierungstiefe / Betondeckung – Carbonatisierungstiefet = (c / k)²

c = Carbonatisierungstiefe [mm]k = Carbonatisierungsfortschritt [mm/a-0,5]t = Zeit [a]

Ende

Danke für Eure Aufmerksamkeit!!!