Albstadt (ABZ). – Stahlbeton wird im Bauwesen weltweit flächendeckend eingesetzt. Er hat aber eine entscheidende Schwäche: Seine Bewehrung kann korrodieren. Um dieses Risiko zu minimieren, wird er zuweilen durch eine Hydrophobierung geschützt.
Carbonbeton hat diese Schwäche nicht – dennoch kann es sinnvoll sein, den innovativen Baustoff vor eindringendem Wasser und damit vor Frostschäden zu bewahren. solidian hat in Zusammenarbeit mit der panta ingenieure GmbH untersucht, wie sich entsprechende Chemikalien auf Carbonbewehrungen auswirken.
Um die Wasseraufnahme des Betons zu reduzieren, kann er mit wasserabweisenden Mitteln behandelt, das heißt hydrophobiert werden. Es gibt verschiedene Verfahren. Dazu gehören die Zugabe von speziellen Mitteln bei der Betonherstellung sowie die Imprägnierung und die Oberflächenbehandlung.
Im Gegensatz zu Stahlbeton besteht die Armierung von Carbonbeton aus Materialien, die nicht korrodieren. Dadurch ist eine minimale Betondeckung zum Schutz der Bewehrung ausreichend, erklärt das Unternehmen. Darüber hinaus ist Carbonbeton äußerst resistent gegen chemische Einflüsse, Salzwasser und Verschleiß.
Er ist also bereits ohne ein Oberflächenschutzsystem sehr beständig und dauerhaft. Um sicherzustellen, das Hydrophobierungen keine negativen Auswirkungen auf Carbonbewehrungen haben, führte solidian in Zusammenarbeit mit der panta ingenieure GmbH eine Untersuchung durch.
Bei der Hydrophobierung entschieden sich die Verantwortlichen für vier unterschiedliche Imprägniersysteme führender Hersteller. Um ein repräsentatives Testergebnis zu erhalten, führten sie die Untersuchungen an solidian GRID (Q71-CCE 51) durch. Diese Bewehrungsmatte ist stofflich mit anderen epoxidharzgetränkten Carbongitterbewehrungen von solidian identisch, der wichtigste Unterschied liegt lediglich in der Geometrie. Zu Beginn des Tests wurde die Ausgangszugfestigkeit der Carbon-Faserstränge gemäß ISO 10406-1:2015-01 bestimmt, welche neben der mechanischen Zugprüfung der Faserstränge auch ein Alterungsverfahren zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Alkali-Ionen im Beton beschreibt.
Diesen prüftechnischen Ansatz übernahmen die Mitarbeiter der solidian GmbH und lagerten die Faserstränge für 30 Tage bei 60 °C in den Hydrophobierungsmitteln aus. Das Einlagern in das temperierte Hydrophobierungsmittel belastet die Faserstränge stärker, als es später im tatsächlichen Bauteil der Fall sein wird, da eventuelle chemische Zersetzungsvorgänge bei höheren Temperaturen beschleunigt werden. Nachdem die Labormitarbeiter die Faserstränge der Hydrophobierung entnommen hatten, spülten sie diese mit Leitungswasser ab, trockneten sie oberflächlich und lagerten diese für mindestens 48 Stunden unter Laborklima ein. Anhand von Fotos konnten die Verantwortlichen nun einen Vorher-Nachher-Vergleich durchführen. Hierbei stellten sie fest, dass abgesehen von geringfügigen Ablagerungen auf der Oberfläche keine Anzeichen von Alterung oder Ablösung erkennbar waren. Bei Ablösungen erscheinen die sonst glänzenden Carbonstränge matt.
Dies war im vorliegenden Fall nicht zu beobachten. Vor dem Behandeln mit der Hydrophobierung lag die mittlere Zugfestigkeit des solidian GRIDs bei 3550 MPa. Danach schwankten die mittleren Zugfestigkeiten um etwa 5 % um diesen Referenzwert. Bei dem Test wies die Carbonbewehrung keine signifikanten Festigkeits- oder sichtbaren Oberflächenveränderungen auf; die Untersuchung ergab, dass Hydrophobierungen keinen wesentlichen Einfluss auf die Langzeitbeständigkeit und Festigkeit von Carbonbewehrungen haben. Daher kann Beton zweifelsfrei damit behandelt werden.
