Vier Expositionsklassen
Die vier sogenannten Expositionsklassen beschreiben die jeweiligen Schadensarten, die zur Betonkorrosion führen. Frosteinwirkung mit oder ohne Tausalz löst sie genauso aus wie chemische Mittel, die aus dem Umfeld einwirken und meist zur Karbonatisierung führen. Eine mechanische Exposition ist die Wirkung starker Verkehrslast, die zu physischen Schäden führt. Chemisch bedingt ist die Alkali-Kieselsäurereaktion.
Meist mischen sich mehrere Ursachen und beschleunigen die Betonkorrosion. Ähnlich wie bei einer Krankheit ist ein frühzeitiges Erkennen und “Behandeln” wichtig, um Kettenreaktionen zu unterbinden. Wenn Betonkorrosion festgestellt wurde, ist ein gründliches Sanieren des Betonbodens oder der Betonmauer unumgänglich.
Metallkorrosion und Kettenreaktionen
Die Kosten einer Betonsanierung können schnell steigen, da bei der Schadensanalyse und Ursachenforschung das Freilegen der schadhaften Stellen selten zu vermeiden ist. Da gilt auch und im speziellen bei bewehrtem Beton, dessen Betonstahl so weit freigelegt werden muss, bis keine korrodierten Teile mehr vorhanden sind.
Die Korrosion der Bewehrung bringt eine chemische Kettenreaktion in Gang, die zu weiteren Reaktionsmustern führt. Stahl ist besonders anfällig, wenn er partiell mit der Oberfläche in Berührung kommt. Das kann vor allem durch starke mechanische Beanspruchung erfolgen. Ausbrüche an Seiten von Betongewerken legen häufig die Enden von Betonstahl frei. Die Reaktion des Stahls mit Sauerstoff lässt sich den Rost in den Beton hineinfressen.
Langwieriger Betonkrebs
Eine spezielle, gefürchtete und noch nicht restlos erforschte Art der Betonkorrosion ist der Betonkrebs. Durch ein Aufeinandertreffen des alkalischen Milieus des Zements und reaktiver Kieselsäure aus manchen Gesteinsarten, der Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR), zersetzt sich die Betonstruktur. Die Porosität ändert sich und es kommt zu “Aufblähungen”, die den Beton zum Reißen und Platzen bringen. Oft beschleunigen andere Expositionen diesen Vorgang.
Der Betonkrebs entwickelt sich über viele Jahre lange unentdeckt und wird meist erst entdeckt, wenn ab- oder aufgeplatzte Stellen im Beton sichtbar werden. In manchen Fällen ist diese Art der Betonkorrosion nicht mehr zu sanieren. In einer Alkali-Richtlinie sind die für Ihre Betonkorrosion auslösende Wirkung bekannten Gesteine und Abbauregionen aufgelistet.
Schnelle und langsame Karbonatisierung
Der Vorgang der Karbonatisierung erscheint paradox, da diesem Typ der Betonkorrosion wassergefüllte Poren die Aufnahme von Wasser behindern. Während der Effekt bei starken Witterungseinflüssen mit direkt auftreffendem Niederschlag geringer ausgeprägt ist, beschleunigt sich die Korrosion bei wettergeschütztem Beton. Die Feuchtigkeit in der Luft kann sich weniger als Niederschlag gegen die Wasser abweisende Wirkung durchsetzen.