Beton- und Stahlbetonbau 3 - CITec Concrete Improvement ...
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U. Schneck · Zerstörungsfreier elektrochemischer Chloridentzug an der Donaubrücke Pfaffenstein: Langzeiterfahrungen über eine bauwerksschonende <strong>und</strong> verkehrserhaltende Technologie<br />
Bild 3. Ansicht der Hohlkastenbereiche von außen<br />
Fig. 3. Outside view on the hollow box girder areas<br />
Bild 4. Innenansicht Hohlkasten 6.06 mit alter Entwässerungsleitung<br />
Fig. 4. View into box girder section 6.06 with old drainage<br />
system<br />
Bild 5. Detail Steg <strong>und</strong> schadhafte, provisorisch instandgesetzter<br />
Entwässerungsdurchführung Typ B<br />
Fig. 5. Side wall of the box girder with the damaged, temporarily<br />
fixed drainage inlet type „B“<br />
wo die Bewehrung zwar korrodiert, korrosionsaktiv, aber<br />
noch nicht nennenswert im Querschnitt geschwächt war.<br />
Am <strong>Beton</strong> waren kaum Schäden festzustellen; Ausbrüche,<br />
Hohlstellen <strong>und</strong> Risse gab es bis auf Ausnahmen noch<br />
nicht.<br />
Das Chlorid hatte sich an der <strong>Beton</strong>oberfläche auf<br />
insgesamt ca. 200 m 2 ausgebreitet <strong>und</strong> war in ca. 100 m 2<br />
bereits bis weit hinter die Bewehrung vorgedrungen. Da<br />
die Schadensursache (defekte Entwässerung) zunächst<br />
beseitigt <strong>und</strong> <strong>Beton</strong>schäden noch nicht eingetreten waren,<br />
lag ein günstiger Zeitpunkt für die zerstörungsfreie Instandsetzung<br />
mit elektrochemischem Chloridentzug vor.<br />
Konfiguration<br />
Bild 6 zeigt eine Übersicht der mit der Korrosionsuntersuchung<br />
ermittelten instandzusetzenden Teilflächen. Entsprechend<br />
<strong>Beton</strong>überdeckung, Oberfläche der Bewehrung<br />
<strong>und</strong> Chloridbelastung des <strong>Beton</strong>s wurden die Elektroden<br />
zu Gruppen bzw. Teilflächen zwischen 2 <strong>und</strong> 10 m 2 zusammengefasst;<br />
jeweils eine Elektrode pro Gruppe war<br />
mit Aktoren <strong>und</strong> Sensoren zur Steuerung bestückt <strong>und</strong><br />
schaltete die sie umgebenden Elektroden.<br />
Wegen der teils hohen Eindringtiefen des Chlorids in<br />
den <strong>Beton</strong> wurde eine zweistufige Anwendung gewählt;<br />
gr<strong>und</strong>sätzlich wurde auf allen Teilflächen sechs Wochen<br />
Erstbehandlung <strong>und</strong> nach mindestens sechs Wochen<br />
Pause eine sechswöchige Folgebehandlung durchgeführt.<br />
Bild 7 zeigt die auf dem Hohlkastenboden ausgelegten<br />
Elektroden.<br />
Ergebnisse des Chloridentzugs<br />
Eine Aufzeichnung der Stromdichten ist in Bild 8 zu sehen<br />
<strong>und</strong> zeigt beispielhaft, wie in den besonders chlorid- <strong>und</strong><br />
korrosionsbelasteten Teilflächen anfangs sehr hohe Ströme<br />
fließen (umgerechnet bis 10 A/m 2 ), während sich in<br />
weniger belasteten Bereichen bei jeweils 40 V Betriebsspannung<br />
von Beginn an nur Stromdichten von ca.<br />
0,5 A/m 2 einstellen. Nach wenigen Tagen wird die Stromdichte<br />
auch in den anfangs hoch belasteten Flächen geringer<br />
<strong>und</strong> erreicht Werte zwischen 0,5 <strong>und</strong> 1 A/m 2 . Das<br />
deckt sich mit Erfahrungswerten aus zahlreichen anderen<br />
Projekten <strong>und</strong> kann v. a. der anfänglich intensiven Oxidreduktion<br />
auf korrodierten Stahlflächen zugeordnet<br />
werden. Weiterhin ist zu sehen, wie die Elektrodengruppen<br />
mit Pulsweitenmodulation an- <strong>und</strong> ausgeschaltet werden.<br />
In der zweistufigen Anwendung des Chloridentzugs<br />
hatten sich die in Bild 9 beispielhaft dargestellten Chloridprofile<br />
entwickelt: an fünf besonders belasteten Prüfstellen<br />
wurden die Chloridgehalte in vier Schichten zu je<br />
2 cm Dicke überwacht. Die roten Balken stellen die Chloridgehalte<br />
im Bereich der oberen Bewehrungslage dar. In<br />
Bild 6. Übersicht der mit Chloridentzug<br />
behandelten Teilflächen auf den Hohlkastenböden<br />
Fig. 6. Overview about the areas treated<br />
with ECE across the hollow box<br />
girder floor slabs<br />
Sonderdruck aus: <strong>Beton</strong>- <strong>und</strong> <strong>Stahlbetonbau</strong> 104 (2009), Heft 3<br />
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