Realkalisierung von Altbetonen

Realkalisierung von Altbetonen

Bei der Realkalisierung von Trinkwasserbehältern bestehend aus Altbetonen geht man entsprechend eines Forschungsprojektes, abgeschlossen vom DVGW, der TU Kaiserslautern, der RWTH Aachen sowie Mitgliedsunternehmen der Deutschen Bauchemie e.V. im Jahr 2019 davon aus, dass Betonkonstruktionen, die im kontinuierlichen Kontakt mit Wässern und Trinkwässern stehen, einen Verlust der Alkalität erleiden.

Der Verlust der Alkalität wird dabei auf hydrolytische Einwirkungen des Wassers zurückgeführt, wodurch im ersten Schritt das gelöste Calciumhydroxid aus dem Porenwasser der Kapillaren des Zementsteins heraus eluiert wird. Im zwangsläufig erfolgenden zweiten Schritt wird das kristallin vorliegende Portlandit (Ca(OH)₂) – vorwiegend durch saure oder mineralarme Wässer gelöst und ebenfalls aus der Bindemittelmatrix eluiert. In der Folge ist bekanntlicherweise mit einem zumindest oberflächennahen Absinken der mineralogischen Stabilität der Bindemittelmatrix – erkennbar durch Absandungserscheinungen – vor allem aber der nachlassende Korrosionsschutz der darin enthaltenen Stahlbewährung.

Um diese mit der Zeit und in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Wässer zwangsläufig auftretenden Schädigungen zu korrigieren, wurde ein Prüfprogramm aufgebaut, mit dessen Hilfe Produktparameter erarbeitet wurden, die eine Realkalisierung der vorgeschädigten Altbetone initiieren.
darüber hinaus sollten Produktparameter erarbeitet werden mit deren Hilfe die Oberflächen vorgeschädigter Altbetonkonstruktionen durch Applikation geeignet zusammengesetzter Mörtel und mit Hilfe von Ionentransportvorgängen realkalisiert werden können.

In simulierenden Prüfserien wurden die verschiedenen Mörtelzusammensetzungen über einen Zeitraum von 6 Monaten mit weichen und demineralisierten Wässern exponiert. Die sich ändernden mineralalogischen Zusammensetzungen sowie mechanischen Kennzahlen und Schädigungstiefen wurden über ein kontinuierliches Monitoring beobachtet.

Mikroskopaufnahme VANDEX CEMLINE MG 4 nach 6-monatiger Lagerung 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mikroskopaufnahme VANDEX CEMLINE MG 4 nach Bestimmung der Auslaugtiefe

In den vorgenannten Untersuchungen kam heraus, das VANDEX CEMLINE MG 4 nach Abschluss der Expositionen mit ca. 0,5 mm über die geringste Schädigungstiefe verfügt. Dieses ist zum Einen der Bindemittelzusammensetzung, zum Anderen aber – nachgewiesen durch verhältnismäßig hohe Mörteldichten und geringer Porosität – auch der ausgeprägten Wasserundurchlässigkeit geschuldet.

In röntgenfluoreszentanalytischen Untersuchungen konnten für VANDEX CEMLINE MG 4 mit die höchsten Calciumgehalte sowie Ca/Si-Verhältnisse ermittelt werden. Beide Parameter sind für die Abschätzung des Realkalisierungspotentials einer Mörtelzusammensetzung relevante Kenngrößen.

Zusammenfassend kann auf Basis der vorliegenden Datenlage festgestellt werden, dass VANDEX CEMLINE MG 4 über ein optimiert ausgewogenes Verhältnis zwischen Realkalisierungspotential einerseits und der für alle Betonbauteile erforderlichen Wasserundurchlässigkeit andererseits verfügt.