Schutz für die Stahlbewehrung - Wacker Chemie AG


Schutz für die Stahlbewehrung

Streusalz, Regenwasser, Luftfeuchtigkeit und Kohlendioxid können Stahlbetonbauten schwer schädigen. Besonders bei großen Infrastruktur-Bauten wie Brücken, Autobahnen oder Straßentunnels setzten Ingenieure deshalb auf eine hydrophobierende Imprägnierung mit Silanen – so auch Kajima, der größte japanische Baukonzern.

Zu Testzwecken wird eine Silancreme im anwendungstechnischen Labor in Burghausen mit einem Pinsel auf einen Würfel aus Beton aufgetragen.

Schneebedeckt thront der Fuji über Zentraljapan. Vom Gipfel des heiligen Berges reicht der Blick über Teeplantagen und Reisfelder bis hinunter zur Pazifikküste. Wie ein grauer Drache schlängelt sich die Tomei-A utobahn durch diese Landschaft. In den nächsten Jahren wird der Bau einer parallelen Fernstraße die Hauptverkehrsader zwischen Tokio und Nagoya entlasten. Dabei verfolgt die Betreibergesellschaft NEXCO (Nippon Expressway Company) das Motto „100-jährige Straße“. Mit modernen Technologien und innovativen Schutzmaßnahmen sollen auch spätere Generationen von den lebenswichtigen Routen profitieren. In dem erdbebengefährdeten Land spielt die Sicherheit und Dauerhaftigkeit eines Bauwerks eine entscheidende Rolle. Eine zukunftssichere Konstruktion des Milliardenprojekts erfordert neben anspruchsvollen Tunnelarbeiten und kompliziertem Brückenbau deshalb auch innovative Betontechnologien.

Schäden durch Salz und Wasser

„Beton ist ein sehr vielseitiger Baustoff, hat aber zwei Erzfeinde: Chloride und Kohlendioxid, erklärt Dr. Noboru Sakata, General Manager der Kajima Corporation. Und bei der Tomei-A utobahn treten diese Gefahren gleich zweifach auf: in Form von Streusalz aus Tau- und Spritzwasser sowie durch Meersalz. Über das gesamte Jahr zieht die salzige Meeresluft vom Pazifik ins Landesinnere. Mit der Luftfeuchte und den Niederschlägen dringen die Ozeansalze auch in die poröse Struktur des Betons ein. Wenn das Salz sich einmal im Beton befindet, werden die Chloride – durch das kapillare Einsaugen von weiterem Wasser – langsam ins Innere des Baustoffs befördert. Gelangt Natriumchlorid schließlich bis zu den Stützstäben aus Stahl – der sogenannten Bewehrung –, ist es meist schon zu spät. Der Stahl beginnt zu rosten. Da die Korrosionsprodukte mehr Platz in Anspruch nehmen als das ursprüngliche Metall, dehnt der Bewehrungsstahl sich aus und sprengt mit der Zeit Teile des Betons ab.

Im Winter wiederum spritzt mit Streusalz vermischtes Wasser in großen Mengen von der Fahrbahn auf die Pfeiler und den Brückenkörper und dringt in den Beton ein. Erst sind es nur wenige Millimeter. Doch schon beim nächsten Regen zieht neue Feuchte die Salze weiter in den Kern der Konstruktion. „Die Wassermoleküle nehmen die abgelagerten Chloride huckepackartig auf und transportieren sie immer tiefer in den Beton“, erklärt Dr. Dominik Auer, der ein anwendungstechnisches Labor für Construction Chemicals bei WAC KER in Burghausen leitet. Ein schleichender Prozess, der erst nach mehreren Jahren sichtbar wird, dann aber umso eklatanter. Dazu treten die sogenannten Frost-Tauschäden auf. Gefrorenes Wasser dehnt sich in den Betonkapillaren aus und sprengt die Oberfläche ab.

„Der effizienteste Schutz für Beton ist die drastische Reduktion der Wasseraufnahme.“

Hiroshi Kanzawa Wacker Ashaikasei Silicone, Japan