Dauerhaftigkeitsbemessung hinsichtlich Betonstahlkorrosion

Mit Hilfe praxisgeeigneter Nachweisverfahren wird eine leistungsbasierte Bewertung und Bemessung von Stahlbetonbauwerken hinsichtlich carbonatisierungs- und chloridinduzierte Bewehrungskorrosion ermöglicht.

Chloridkorrosion am Unterzug einer Kaje

Die Dauerhaftigkeit von Meerwasserbauwerken wird maßgeblich durch das Risiko des Eintretens einer chloridinduzierten Bewehrungskorrosion bestimmt. Schadensfälle belegen, dass der Chlorideindringwiderstand trotz Einhaltung der Normanforderungen gemäß DIN 1045-2 nicht in jedem Fall zuverlässig sichergestellt werden kann. Daher bestehen für Verkehrswasserbauwerke ergänzende Regelungen zur Betonzusammensetzung bei Chloridexposition. Zudem wird in ZTV-W LB 215 und ZTV-W LB 219 für Bauteile mit den Expositionsklassen XS2 und XS3 bei planmäßigen Nutzungsdauern von mehr als 50 Jahren eine Dauerhaftigkeitsbemessung gefordert. Mit der Einführung des Merkblatts „Dauerhaftigkeitsbemessung und -bewertung von Stahlbetonbauwerken bei Carbonatisierung und Chlorideinwirkung (MDCC)“ (2019) werden leistungsbasierte Konzepte zur

• Dauerhaftigkeitsbemessung von neu zu errichtenden Stahlbetonbauteilen,
• Bewertung der Dauerhaftigkeit bestehender Stahlbetonbauteile und
• Dauerhaftigkeitsbemessung von instand zu setzenden Stahlbetonbauteilen mittels Betonersatz

hinsichtlich carbonatisierungs- und bei chloridinduzierter Betonstahlkorrosion bereitgestellt. Die erarbeiteten praxistauglichen Instrumente ermöglichen für alle am Baugeschehen beteiligten (Planer, Baustoffhersteller, Bauausführender, Bauherr) ein transparentes Umgehen mit der Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauwerken im Hinblick auf Bewehrungskorrosion.

Bemessungsnomogramm für chloridinduzierte Bewehrungskorrosion

Das Nachweisformat basiert auf den Ergebnissen vollprobabilistischer Berechnungen mit validierten Vorhersagemodellen. In den erstellten Bemessungsnomogrammen werden die wesentlichen Parameter (Einwirkung, Materialwiderstand, Betondeckung, Nutzungsdauer) für verschiedene Zuverlässigkeitsniveaus gegenübergestellt (Bild 2).

Schnelllaborprüfverfahren Chloridmigrationsversuch

Der Chlorideindringwiderstand kann anhand eines Diffusionsversuchs (für Materialien mit unbekannter Zusammensetzung, z. B. Instandsetzungsprodukte) oder eines Migrationsversuchs RCM (für Materialien mit bekannter Zusammensetzung, z. B. Beton) ermittelt werden (Bild 3).

Das BAW-Merkblatt MDCC enthält weiterhin ähnliche Ansätze zum Nachweis der Dauerhaftigkeit im Hinblick auf Carbonatisierung.

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