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Das geht an die Substanz

Eine funktionierende Infrastruktur ist die Voraussetzung für Wohlstand und Wohlergehen einer Gesellschaft. Aber gerade in den wohlhabenden Ländern sind Straßen und Brücken in die Jahre gekommen. 56.000 Brücken sollen in den USA marode sein; rund 3,8 Millionen Quadratmeter Brücken wurden bereits 2016 alleine in Deutschland als dringend sanierungsbedürftig eingestuft.

Gebaut für die Ewigkeit?

Viele der Brücken und Straßen in den hochentwickelten Ländern wurden vor Jahrzehnten gebaut. Seitdem hat sich nicht nur das Verkehrsvolumen vervielfacht; auch extreme Wetterbedingungen mit hohen Temperaturen und Frost inklusive Chloridbelastung durch Tausalze nehmen zu. Der größte Feind dabei: Wasser.

Unliebsamer Eindringling

Alle Schäden, die am Beton entstehen, werden durch eindringende Feuchtigkeit verursacht. Regnet es auf eine Betonstraße oder gelangt Spritzwasser auf eine Betonbrücke, wird das Wasser in winzige Hohlräume (Kapillare) im Beton förmlich eingesaugt – aufgrund des Kapillar-Effekts sogar entgegen der Schwerkraft. Einmal eingedrungen, kann das Wasser erheblichen Schaden anrichten. Sei es durch Frost-Tauwechsel, chemische Reaktionen oder dadurch, dass es aggressive Substanzen wie Streusalz in den Beton transportiert.

Rost: Phänomen mit Sprengkraft

Beton wird meist als Stahlbeton in Verbindung mit Stahl verbaut. Frischer Beton hat einen hohen pH-Wert. Dadurch schützt der Beton den Stahl vor Rost. Reagiert der Beton aber mit dem CO2 in der Luft, sinkt sein pH-Wert und er kann den Stahl längst nicht mehr so gut schützen. Dringt dann Feuchtigkeit ein, kann diese die Korrosion des Bewehrungsstahls verursachen. Verrosteter Stahl besitzt das mehrfache Volumen unkorrodierten Stahls. Dadurch entsteht Druck, der den umgebenden Beton absprengt. Dieser durch Rost geschwächte Stahl kann die Standfestigkeit von Brücken und Gebäuden akut gefährden. Eine besondere Gefahr für Stahlbeton stellen Meerwasser oder Streusalz dar: Beides enthält Chloride. Gelangen diese mit Spritz- oder Tauwasser auf den Beton und dringen bis zur Stahlbewehrung ein, kommt es zu punktförmigen Rostlöchern, die sich tief in das Metall fressen. Eine solche „Lochfraßkorrosion“ ist nicht von außen sichtbar – wird sie entdeckt, ist das Bauwerk oft schon nachhaltig beschädigt

Effektiver Schutz vor Wasser

Eine effiziente Lösung, um Betonschäden vorzubeugen, ist eine hydrophobierende (wasserabweisende) Oberflächenimprägnierung mit Silanen. Diese hält von außen eindringendes Wasser ab, von innen kann Feuchtigkeit aber immer noch austreten. Die Imprägnierung ist dauerhaft UV- und bewitterungsstabil und schützt selbst bei Rissbildung. Die Lebensdauer des Betons steigt, teure Sanierungskosten können vermieden werden.

Passivierungsschicht

Frischer Beton besitzt eine hohe Alkalität, die den eingelegten Stahl passiviert.

Vollflächige Korrosion

Mit Wasser dringen gelöste Salze wie z.B. Chloride und saure Gase (z.B. CO2) in den Beton ein. Erreichen sie den Stahl, lösen sie die passivierende Schutzschicht auf.

Lochfraßkorrosion

Beginnt der Stahl zu korrodieren, kommt es zunächst zu punktueller Korrosion (Lochfraß), die sich in der Folge weiter ausbreitet. Der Rostvorgang des Eisens ist mit einer drastischen Volumenvergrößerung (Sprengdruck) verbunden und die Betonschicht oberhalb der Bewehrung platzt ab.

Der beste Schutz: Hydrophobierung

Die Lebensdauer von Beton kann erheblich verlängert werden, wenn er effektiv vor Wasser geschützt wird. Dafür stehen zwei Wege zur Verfügung:

Massenhydrophobierung

Dem Beton wird ein polymeres Mittel zugegeben, das den Beton vor dem Eindringen von Wasser schützt. Dadurch wird der Beton insgesamt hydrophobisiert. WACKER bietet diese Bindemittel unter dem Markennamen ETONIS® an. Die Produkte machen Beton nicht nur wasserabweisend, sie verleihen auch eine sehr gute Beständigkeit gegen im Wasser gelöste Chloride, Säuren, Gase und andere aggressiven Medien.

Hydrophobe Beschichtung

Der unbehandelte Beton wird hydrophob beschichtet. WACKER setzt dafür auf Silane und Silicone. Unter der Marke SILRES® BS stehen Imprägniermittel zur Verfügung, die tief in die Betonoberfläche eindringen und dort chemisch verankern. Anders als bei filmbildenden Beschichtungen bleiben so die bauphysikalischen Eigenschaften erhalten und die hydrophobierende Wirkung bleibt länger erhalten.

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