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Protokolle Beton

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von Ni D.

Welche Arten der Bewehrungskorrosion gibt es?




Erklären von Bewehrungskorrosion (Allgemein, Depasivierung…)

  • Wie kommen Elektronen zur Kathode? (-> Stahl)

  • Wie gelangen OH- Ionen zur Anode (Elektrolyt Wasser)

  • Wie viel gelöste Ionen sind enthalten? Was für ein pH-Wert?

Welche Ladung hat das Eisen wenn es rostet? (Fe3+)

  • Pourbaix Diagramm + Zeichnung zur Korrosion

  • Wie kann man Korrosion verhindern?


  • Metallkorrosion ist eine Redoxreaktion

  • Elektronenabgabe = Oxidation = findet an Anode statt (Material löst sich auf)

  • Elektronenaufnahme = Reduktion = findet an Kathode statt

  • H hat immer Ladungszahl +1

  • Potentialdifferenz ist Triebkraft der Redoxreaktion, je gößer desto größer die Tendenz (unter T=25°C, c=1M Lösung, p=1000 hPa) zu oxidieren/reduzieren

  • Korrosionsrate nimmt umso stärker zu, je größer das Verhältnis der Kathoden- zur Anodenfläche ist



  • Neben Lochfraskorrosion ist auch Spannungsrisskorossion sehr gefährlich

  • Weitere Korrosionsarten:

    • Interkristalline K, Spaltk., Kontaktk., Flächenk. …






  • Welche Teilprozesse gibt es bei Korrosion?

  • Wie kann man jeden einzelnen Teilprozess unterbinden?




Korrosionsschutz von Metallen durch

  • geeignete Werkstoffwahl und korrosionsgerechte Konstruktion (keine Unterschiedlichen Werstoffe, Isolation zw. unterschiedlichen Werkstoffen)

  • Beseitigung von Stimulatoren (Sauerstoff) z.B. aus dem Wasser einer Heizungsanlage

  • nichtmetallische oder metallische Überzüge; Passivierung

  • Korrosionsbeständigkeit, wenn Werkstoff aufgrund seiner Spannungsreihe immer als Kathode wirkt (edle Metalle) oder wenn er eine Passivschicht ausbildet, die Korrosion behindert oder unterdrückt (z.B. Alu)


  • Erkläre chloridinduzierte Lochfraßkorrosion!

  • Chemische Formeln?

  • Ionenwanderung? Bild?

  • Welche kritsche Cl- gehalte gibt es?

    • wie und wo nachweisen? (im Stützbereich mit Bohrmehl)

    • wie viele Bohrungen und wie tief? (ca alle 30-50 cm und in 1 cm Schritten bis zuer Bewehrung)

  • In welchem Bereich sind Gebäude sehr belastet? (-> Spritzwasserbereich?! Neigung von Oberflächen…)


  • Expositionsklasse XD (3 Stück) und XS (3 Stück). Am Schlimmsten bei Spritzwasser/ wechselnd nass und trocken. Am wenigsten schlimm bei Trockenheit oder Salzhaltiger Luft

  • kritischer Cl- Gehalt: etwa 0,4M-% von Zementstein




  • C3A und C4AF Phasen reagieren mit Chloridlösung unter Bildung von Friedelschen Salzen :

    • 3CaO -Al2O3-CaCl2- 10 H2O

    • fest gebunden

    • Flugaschen haben wenige Aluminatphasen

  • -> gut vor allem PZ und HOZ; weniger gut sind C3A-freie Zemente wie HS-Zement

Bestandteile PZ


  • Erkläre karbonatisierungsinduzierte Bewehrungskorrosion! Chemische Formeln?

  • Ionenwanderung? Bild?



  • Chloride können frei werden!

  • Strukturänderung

  • pH-Wert sinkt



  • Wie kann man karbo. Korrosion nachweisen?


  • Bohrkern ziehen, spalten, Phenolphtalein aufbringen, wenn violett: basisch


Erkläre

  • das Diagramm nach Nürnberger

    • Was ist die untere Grenze?

    • was wird diffundiert? (Diffusionskoeffizienten)

    • Wasum ist die Wahrscheinlichkeit unter 80% fast 0?

  • das Pourbaix Diagramm




  • Weiße Wanne -> wo ist Karbonatisierung am weitesten fortgeschritten und warum?

-> Expositionsklassen Karbo


  • Einfluss auf Karbonatisierungsfortschritt:

    • diffusionsoffener Porenraum

    • Parameter:

      • w/z-Wert

      • Hydratationsgrad

      • Zement-/ Bindemittelart

      • Nachbehandlung

    • -> Je fester der Beton, desto geringer K.Tiefe



  • Wie stellt man die Dauerhaftigkeit von Betonen sicher?




  • Welche Arten der Betonkorrosion gibt es?

  • Was ist lösend, was ist treibend??





Erklären der Alkali-Kieselsäure-Reaktion


-> Opal; Flint -> Gel nimmt Wasser auf -> Volumenvergrößerung -> Sprengdruck




  • Erklären des Sulfattreibens:

  • Gegenmaßnahme?




=> HS Zement

  • Erkläre Magnesiatreiben und Gegenmaßnahmen




  • Was wird in der Norm/ Expositionsklassen vorgeschrieben?


  • max w/z Wert

  • Mindestzementwert

  • Mindestdruckfestigkeit

  • Maximale Kohlensäure-/ Magnesium … -belastung


  • Was ist das Problem mit weichen Wässern?




  • Welche Säuren sind schädigend für Beton?




  • Welche Salze sind besonders schädlich und warum?


  • Vor allem Amoniumsulfat, Eisensulfat und Magnesiumsulfat sind besonders schädlich; sonst: Chloride: Amoniumchlorid und Magnesiumchlorid


  • Was passiert biogener Korrosion?




  • Was passiert bei Frost-Tausalz-Angriff?




  • Was passiert bei Beton bei hohen Temperaturen?


  • Mikrorissbildung ab 100°C

  • Druck in den Poren durch Wasserdampf (Kondensierendes Wasser versperrt dampfförmigem Wasser den Weg durch Poren)

  • Zement schwindet, GK will sich ausbreiten

    • Abplatzungen

  • Quarzsprung bei 573°C -> Volumenzunahme

  • Entfestigung ab 300°C; Vollständige Entfestigung ab 600°C


  • Warum helfen Luftporen gegen mechanischen Verschleiß?





  • Wann findet Rissbildung im Beton statt?





  • Wo wird bei Zwang die Bewehrung eingelegt? (z.B. Wand auf Bodenplatte -> Längsbewehrung unterer Bereich der Wand)



  • Es gibt verschiedene Arten von Rissen: Biegerisse, Schubrisse, Trennrisse, Verbundrisse



Maßnahme: Bei Schwinden Schwindgasse einplanen

  • Warum wird Beton nachbehandelt?

  • Was für Maßnahmen gibt es?




  • Welche Transportmechanismen gibt es im Beton?


  • Diffusion

  • Permeation

  • Kapillarität


  • Erkläre Zinkbeschichtung von Bewehrungsstahl!

  • Was sind Vorteile und Nachteile?









  • Feuerverzinken: warum ist Dauerschwingverhalten schlecht

    • Wasserstoff kann Metall durch Eindringen in Kristallgitter verspröden -> ähnlich Ermüdung -> bevorzugt interkristallin von innen nach außen -> tritt beim Verzinken oder Schweißen auf




  • Erkläre Kunststoffbechichtungen von Stahlbewehrung!

  • Was sind Vorteile und Nachteile?





  • Kunststoffbeschichtung: PVC hat schlechte Verbundwirkung


  • Sonstige bauliche Maßnahmen um Stahl im Beton zu schützen




  • Wie kann mann testen, wie gut die Nachbehandlung durchgeführt wurde?


  • Indikator: Kapillarporosität

  • Quecksilber


  • Arten von Rissen bei Beton








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Ni D.

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