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Kein Material bleibt vom Zahn der Zeit verschont: Korrosionsschäden in Stahlbetonbauwerken und allgemein bei Stahl, der sich innerhalb eines Elektrolyten befindet, können so gravierend sein, dass die Standsicherheit des Bauwerks gefährdetet ist.
So kommt es häufig bei Parkhäusern und Tiefgaragen durch undichte Fugen der Bodenplatten zu einer nicht mehr tolerierbaren Tausalzbelastung für die statisch relevanten Bewehrungen des Fundaments. Solche chloridinduzierten Korrosionen aber auch Karbonatisierungsschäden wie zum Beispiel die Passivierung der Bewehrung führen dazu, dass Stahbetonbauwerke in kurzer Zeit sanierungsbedürftig werden.
Zögern Sie also nicht mit uns Kontakt aufzunehmen und gemeinsam eine fachgerechte Lösung zu finden.
Fachkundig und kompetent:
Prinzip kathodischer Korrosionsschutz (KKS)
Das Prinzip kathodischer Korrosionsschutz (KKS) gemäss der DIN EN ISO 12696, gebietet dieser Entwicklung Einhalt und bietet vielerlei Vorteile gegenüber herkömmlichen Instandsetzungsmethoden. Das Prinzip beruht auf einer kathodischen Polarisation der Bewehrung, wodurch die Korrosionsrate des zu schützenden Objekts so stark verringert wird, dass diese aus technischer Sicht vernachlässigt werden kann. Zusätzlich bietet das Verfahren KKS durch das integrierte Monitoring-System die Möglichkeit, zu jeder Zeit ein Einblick über den Zustand der Anlage zu erhalten und gegensteuern zu können. Durch den kathodischen Korrosionsschutz werden die Korrosionsprozesse in Stahlbetonbauwerken beherrschbar.
Wie Korrosion entsteht
Korrosion findet überall statt, wo sich durch den Kontakt von einem Elektrolyt mit einem Metall Spannung bildet. Um Korrosionsschäden zu verhindern und die Lebensdauer Ihrer Bauteile zu verlängern, dient Korrosionsschutz.
Zwischen einem Baumaterial und einem Elektrolyt aus seiner Umgebung, wie beispielsweise Wasser, Erde oder Luftfeuchtigkeit, findet immer eine chemische Reaktion statt. Feuchte, leitfähige Medien ermöglichen die Bildung eines Korrosionselements, das heißt im Medium entstehen ein Plus- und ein Minuspol mit einer elektrischen Spannung. Je nach Leitfähigkeit des Mediums und der Spannung zwischen den Polen korrodiert der betroffene Werkstoff unterschiedlich schnell.
Über einen längeren Zeitraum bewirkt das sichtbare und messbare Unterschiede, die die Funktionalität der Bauteile beeinträchtigen können. Die Elementspannung kann durch verschiedene Faktoren ausgelöst werden, wie zum Beispiel:
- Eine inhomogene Oberfläche, z.B. durch Risse, undichte Fugen oder Zunder
- Zusammensetzung von Elektrolyten
- Temperaturunterschiede
- Kontakt zwischen zwei Metallen, z.B. in Eisen-Kupfer-Legierungen
Wird das Bauteil dabei beschädigt, spricht man von einem Korrosionsschaden.
Arten von Korrosionsschutz
Ein Material oder Verbundwerkstoff wie Stahlbeton kann nie vollständig korrosionsbeständig sein. Obwohl die Stahlbewehrung im Stahlbetonbauwerken unmittelbar nach der Fertigstellung durch die hohe Alkalität des Beton-Porenwassers eine dünne und extrem dichte Oxidschicht bildet. Diese Schicht wird aber beispielsweise durch die Karbonatisierung aufgrund der CO2-haltigen Luft angegriffen. Im Laufe der Zeit kommen zusätzliche Belastungen über feinste Risse und dem Kontakt mit tausalzhaltigen Wasser hinzu.
Es gibt allerdings Möglichkeiten, die Korrosionsgeschwindigkeit von Metallen ausreichend zu verlangsamen, um einer Schädigung des Bauteils während seiner Lebensdauer vorzubeugen.
Im ersten Schritt wird in der Regel ein passiver Korrosionsschutz eingesetzt, der den Werkstoff vor korrosiven Medien abschirmt. Dazu wird eine isolierende Beschichtung auf die Oberfläche aufgetragen, die das Metall von seinen Reaktionspartnern trennt und die Elementspannung dadurch unterbindet.
Passiver Korrosionsschutz ist aber nie frei von Fehlstellen. Insbesondere, wenn die Beschichtung beschädigt ist, empfiehlt sich eine Ergänzung durch aktiven Korrosionsschutz. Im Gegensatz zum passiven Korrosionsschutz greift dieser direkt in die Reaktion ein.
Aktiven Korrosionsschutz unterscheidet man nach zwei Arten:
- Aktiver Korrosionsschutz ohne Fremdstrom
- Aktiver Korrosionsschutz mit Fremdstrom/ Kathodischer Korrosionsschutz (KKS)
Aktiver Korrosionsschutz ohne Fremdstrom setzt auf eine sogenannte “Opferanode” aus Metall, die am Bauteil angebracht wird. Diese rostet und korrodiert anstelle des betroffenen Werkstoffes. Um Teile zu schützen, die dauerhaft in Kontakt mit Feuchtigkeit kommen, empfiehlt sich hingegen ein kathodischer Korrosionsschutz mit Fremdstrom.
Die Funktionsweise von KKS mit Fremdstrom
Das Schutzverfahren wirkt elektrochemisch, indem ein elektrischer Gleichstrom über den Elektrolyten auf die zu schützenden Metallstrukturen fließt. Die kathodische Polarisation, die dadurch an der Metalloberfläche erzeugt wird, verhindert das Herauslösen von Metallionen aus der Oberfläche. Wie hoch die Gegenspannung des Korrosionsschutzes sein muss, um die Elementspannung auszugleichen, richtet sich nach Zusammensetzung und Wassergehalt des Bodens. Besonders sinnvoll ist diese Maßnahme für den Schutz von metallischen Leitungen und erdverlegten oder im Wasser befindlichen Metallstrukturen.
Je nach Anwendungsfall eignen sich unterschiedliche Umsetzungen für den KKS. Bei Pipelines mit Erdöl, Gas oder Wasser werden beispielsweise Elektroden in regelmäßigen Abständen in den Boden eingebracht, während bei Autobahnbrücken häufig ein Anodengitter aus Titan verwendet wird.
Deshalb haben wir uns bereits seit 1927 fachlich auf Korrosionsschutz an Stahlbauten und die Sanierung von Stahlkonstruktionen spezialisiert. Verlassen Sie sich auf Schädla Beton, um die richtige Vorgehensweise zu ermitteln und fachgerecht gemäss den normativen Anforderungen der DIN EN 15257 umzusetzen.
Projekt: Korrosionsschutz Radrennbahn Leipzig
Die Radrennbahn Leipzig („Alfred-Rosch-Kampfbahn“) wurde im Jahre 1949 errichtet. Die Übergabe der 400m langen und 6m breiten mit Filterasche belegten Bahn mit überhöhten Kurven erfolgten am 30.04.1949. Seit dem Jahre 1954 fanden zahlreiche nationale und internationale Radsport-Veranstaltungen statt.
Für die Radweltmeisterschaften 1960 der Amateure und Berufsfahrer mit Sportlern aus 35 Ländern erfolgte eine Neugestaltung der Piste mit einem Betonbelag sowie die Installation einer Lichtanalge, elektrische Zeitmessanlage, Erweiterung der Zuschauertraversen auf 20.000 Plätze.
Um auf der Radrennbahn witterungs-unabhängig Rennen und Trainingsbetrieb durchführen zu können, wurde ab 1968 eine stählerne Überdachungskonstruktion errichtet. Die Bahn erhielt ausserdem einen Neubelag aus Epoxidharz. Die Wiedereröffnung fand am 06. Juli 1971 mit dem „Grossen Preis der DDR“ im Sprint statt.
Die Radrennbahn Leipzig besitzt heute eine Breite von 7m und ist mit einer Länge von 400m die längste teilweise überdachte Radrennbahn Deutschlands. Sie ist seit ihrer Errichtung ununterbrochen im Betrieb und wird auch für kulturelle Veranstaltungen genutzt. Aufgrund des schlechten Bauzustandes der Dachkonstruktion wurde im Jahr 2010/2011 der Korrosionsschutz auf einer Fläche von 20.000m² durch die Firma Dr. Gustav Schädla aus Hannover komplett überarbeitet.
Zertifikate