Beton: Gebrauch und Haltbarkeit

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, werden Sie Folgendes kennenlernen: - 1. Beton bei der Verwendung von Bauwerken 2. Haltbarkeit von Beton 3. Hydratisierung von Zement und Wasserzementverhältnis 4. Hydrierte Zementpaste 5. Verarbeitbarkeit 6. Einfluss auf die Haltbarkeit von Beton 7. Vorbeugende Maßnahmen Instandhaltung.

Beton in der Nutzung von Bauwerken:

Beton im am häufigsten verwendeten Baustoff für die heutigen Konstruktionen. Beton wird in Bauwerken in Form von Normalbeton, Stahlbeton und Spannbeton eingesetzt.

Strukturbeton ist ein Material, das durch sorgfältige Dosierung seiner Bestandteile - Zement, Feinaggregat, Verlaufaggregat und Wasser - gewonnen wird. Die physikalischen Eigenschaften des Betons werden modifiziert, indem der Anteil der Zutaten variiert wird und gegebenenfalls einige Zusatzmittel hinzugefügt werden.

Das Verbundmaterial hat viele Vorteile. Es hat eine ausreichende Druckfestigkeit und Steifigkeit. Es kann sehr einfach vor Ort hergestellt werden, ohne dass kostspielige Geräte verwendet werden müssen. Im 'grünen' Zustand kann es in jede Form gebracht werden. Bei sorgfältiger Vorbereitung kann Beton haltbar gemacht werden. Das Material ist jedoch spröde und sehr spannungsarm. Duktilität und Zähigkeit sind ebenfalls schlecht.

Physikalisch enthält die Struktur des ausgehärteten Betons eine Vielzahl von Mikroporen / Hohlräumen, durch die Wasser und schädliche Flüssigkeiten eindringen können, wenn sie nicht ordnungsgemäß behandelt werden.

Anfänglich war Beton für den Bau von Schwerkraftstrukturen nur begrenzt einsetzbar. Mit der Entwicklung von Stahlbeton und einer schnellen Industrialisierung wird das Material jedoch für den Bau aller möglichen Konstruktionen einschließlich komplizierter Hochhäuser verwendet.

Es ist daher notwendig, Beton zu entwickeln, der die verschiedenen Anforderungen hinsichtlich Druckfestigkeit, Zugfestigkeit, Dehnbarkeit, Ermüdungsfestigkeit, Wärmebeständigkeit usw. erfüllt, was die Herstellung einer verbesserten Qualität und eines dauerhafteren Betons erforderlich macht.

Betonkonstruktionen werden bevorzugt, da die erforderlichen Zutaten leicht verfügbar sind und ohne großen Aufwand vor Ort und mit schwerem Gerät aufgestellt werden können. Die Festigkeit der Elemente hängt von der Festigkeit des verwendeten Betons und des verwendeten Stahls ab und kann je nach Bedarf erhalten werden.

Haltbarkeit von Beton:

Die Haltbarkeit des Materials ist die Fähigkeit, den Test der Zeit gegen widrige Witterungseinflüsse und aggressive Umgebungen zu bestehen. Die verbesserte Haltbarkeit einer Betonkonstruktion erfordert gründliche Kenntnis der verwendeten Materialien, ihres Verhaltens, der Lage der Struktur und der Umgebungs- / Klimabedingungen, unter denen die Struktur voraussichtlich zufriedenstellend funktioniert.

Beton ist ein heterogenes Material und wird vor Ort unter verschiedenen Bedingungen und unterschiedlichen Parametern hergestellt. Die Haltbarkeit nimmt einen hohen Stellenwert ein und ist höchst fragwürdig. Keine Spezifikation, auch wenn sie streng ist, kann Haltbarkeit gewährleisten, wenn nicht angemessene Vorkehrungen in der Bauphase getroffen werden.

Die folgenden Probleme gelten als schwerwiegende Dauerprobleme oder als Auswirkungen der Verwendung minderwertiger Materialien, die sich auf die Haltbarkeit der Struktur auswirken:

Blasenbildung, Fehlerlöcher, Haarrisse, Kräuseln, Abstauben, Honigkämmen, geringe Testergebnisse, Kunststoffschrumpfen, Rissbildung, Abblättern, unkontrolliertes Schrumpfen, ungleichmäßige Farbe, gewellte Oberfläche.

Die meisten der oben genannten Probleme lassen sich durch geringfügige Anpassung der Betonmischung an die Anforderungen oder durch Einhaltung der korrekten Bauweise beseitigen.

Die Haltbarkeit wird durch chemische Angriffe, die durch natürliche oder künstliche Umwelteinflüsse verstärkt werden, sehr stark beeinträchtigt. Dies erfordert alle Aufmerksamkeit für einen langen störungsfreien Service; Leben der Struktur.

Die Leistung von Beton wird durch Einwirkung von Hitze, Feuchtigkeit und Chemikalien im System beeinflusst. Die wichtigsten Faktoren für die Dauerhaftigkeit der Struktur sind der Eindringungsmechanismus von Feuchtigkeit und Gasen in das System, dh in die Poren und Risse der Mikrostruktur.

Die Initiativmaßnahme zur Verbesserung der Haltbarkeit ist genau das induzierte Wasser, das von den Aggregaten stammt, die sich mit dem Mischwasser verbinden und eine geringere Festigkeit, höhere Porosität und Durchlässigkeit verursachen. Dieser Zustand zieht alle unerwünschten Chemikalien an, die eintreten und die Verschlechterung beginnt. Dies wird durch die Umgebungsbedingungen noch verschärft.

Hydratation von Zement und Wasserzement-Verhältnis:

In der Betonmischung wird Wasser zur Bildung einer Zementpaste und zur Hydratation von Zement benötigt. Für die chemische Reaktion werden etwa 23% Wasser in der Masse Zement benötigt und als gebundenes Wasser bezeichnet. Um die Gelporen aufzufüllen, werden etwa 15% Wasser in Masse des Zements benötigt, was als Gelwasser bezeichnet wird. Somit werden insgesamt 38% Wasser bezogen auf die Zementmasse für die Hydratation benötigt.

Wenn nur 38 Prozent Wasser hinzugefügt wurden, könnten die Kapillarhohlräume beseitigt werden. Die Hydratationsprodukte sind kolloidal, wodurch die Oberfläche der Festphase während der Hydratation enorm anwächst.

Dadurch wird viel Wasser aufgenommen. Wenn nur 38% Wasser zugesetzt werden, sind alle Kolloide nicht ausreichend gesättigt, was die relative Feuchtigkeit der Paste verringert, was zu einer geringeren Hydratation führt, da das Gel nur in einem mit Wasser gefüllten Raum gebildet werden kann.

Dies erfordert ein Minimum von 50% Wasser, bezogen auf die Zementmasse, oder mit anderen Worten, ein Wasserzementanteil von mehr als 0, 5 ist für die Hydratation erforderlich. Bei einem geringeren Wasseranteil wäre die Betonmischung nicht verarbeitbar. Eine Mischung ist verarbeitbar, wenn sie an der gewünschten Stelle leicht gemischt, platziert und verdichtet werden kann. In der Regel sind hierfür 55 bis 65 Masseprozent Wasser Zement erforderlich.

Um eine verarbeitbare Betonmischung zu erhalten, wird also etwa 1, 5 bis 2 Mal Wasser hinzugefügt, als für die chemische Einwirkung erforderlich ist. Nach dem Aushärten beginnt der Beton zu trocknen, überschüssiges Wasser verdunstet und es entstehen Mikrolücken im Beton.

Hydratisierte Zementpaste:

Die Stärke der hydrierten Zementpaste hängt hauptsächlich von der Zementqualität, dem Mischungsverhältnis und dem Wasserzementverhältnis ab. Die vollständige Hydratation des Zements und die Verringerung der Porosität des hydratisierten 5Smass sind für die Verbesserung der Festigkeit und Haltbarkeit von wesentlicher Bedeutung.

Die Festigkeit des Betons steigt mit dem Anstieg des Gel / Raum-Verhältnisses, das als Verhältnis des Volumens der hydrierten Zementpaste zu der Summe der Volumina des hydratisierten Zements und der Kapillarporen definiert ist. Es ist daher wichtig, den Wassergehalt auf ein nicht reduzierbares Minimum zu reduzieren, wobei jedoch die Verarbeitbarkeit beibehalten wird, die für das ordnungsgemäße Mischen, Platzieren und Verdichten erforderlich ist.

Verarbeitbarkeit von Beton:

Verarbeitbarkeit kann als die Menge an nützlicher interner Arbeit definiert werden, die zur Herstellung einer vollständigen Verdichtung erforderlich ist. Die nützliche innere Arbeit ist nur eine physikalische Eigenschaft von Beton und ist die Arbeit oder Energie, die erforderlich ist, um die innere Reibung zwischen den einzelnen Partikeln im Beton zu überwinden.

In der Praxis ist jedoch zusätzliche Energie erforderlich, um die Oberflächenreibung zwischen Beton und Schalung oder Bewehrung zu überwinden. Die Festigkeit wird durch das Vorhandensein von Hohlräumen in der verdichteten Masse erheblich beeinflusst, und daher ist es erforderlich, eine maximal mögliche Dichte zu erreichen; Für eine vollständige Verdichtung ist jedoch eine ausreichende Verarbeitbarkeit erforderlich.

Faktoren, die die Haltbarkeit von Beton beeinflussen:

ich. Chemische Einflüsse, die Korrosion verursachen

ii. Durchlässigkeit oder Porosität von Beton

iii. Schwindung,

iv. Betondeckung zu Stahl,

v. Aushärtung von Beton

vi. Thermische Einflüsse

vii. Schalldruck und Strahldruck

viii. Einfrier- und Auftaueffekt usw.

I. Chemische Einflüsse, die eine Korrosion verursachen:

ein. Anwesenheit von Salz:

Das Vorhandensein von Salz beschleunigt die Korrosion eingebetteten Stahls durch die Bildung von Salzzellen im Beton und verringert die Dauerhaftigkeit des Betons. Dies tritt in Bereichen auf, in denen die Atmosphäre mit Salzgehalt belastet ist. Das Salz dringt durch die Porosität in den Beton ein und greift den eingebetteten Stahl an.

Wenn die Bauwerke mit guten Konstruktionspraktiken gebaut werden und die Qualitätskontrolle und andere Bedingungen ideal sind, ist es wahrscheinlich, dass der Verschlechterungsgrad in erster Linie vom Wasser-Zement-Verhältnis des Betons abhängt.

Bei bewehrtem Beton entstehen durch die Absorption von Salzen anodische und kathodische Bereiche, die elektrolytische Wirkung führt zu einer Anhäufung von Korrosionsprodukten auf dem Stahl, die den umgebenden Beton reißen. Die Auswirkungen eines Salzangriffs sind bei Stahlbeton schwerer als bei Normalbeton.

b. Kohlensäure:

Stahlbeton ist ein Material, das aus mehreren Bestandteilen besteht. Beton, eine innige Mischung aus Zement und Zuschlagstoffen, ist im „grünen“ Stadium aufgrund der Hydratation von Zement stark alkalisch. Calciumhydroxid wird freigesetzt, wodurch der pH-Wert von Frischbeton erhöht wird.

Der pH-Wert von Frischbeton liegt bei 12, 5. In einem solchen Zustand wird der eingebettete Stahl durch den entwickelten dünnen Oxidfilm geschützt und der Stahl wird geschützt, bis ein solcher Zustand vorherrscht. Ferner schützt die durch den Beton gebildete physikalische Barriere auch den Stahl.

Im Laufe der Zeit gelangt jedoch Kohlendioxid (CO 2 ) aus der Atmosphäre durch die Poren in den Beton. Dieses Kohlendioxid neutralisiert Kalk. Die Karbonatisierungstiefe, das Ausmaß der Rissbildung, die Ungleichmäßigkeit des verwendeten Betons wirken sich alle auf den Schutzschirm des Stahls aus, und Kohlendioxid erhält durch diese Risse leichten Zugang zum Verstärkungsstahl, zusätzlich zur Diffusion aufgrund der Durchlässigkeit des Betons .

Kohlendioxid reagiert mit den Alkalien und bildet Karbonate, wodurch der pH-Wert sinkt und der Schutzfilm anschließend zerbricht. Dieses als Carbonatation bezeichnete Phänomen ist die Ursache für Rostbildung oder Korrosion von Stahl.

Sobald die Metalloberfläche dem Elektrolyten ausgesetzt ist, entwickeln sich elektrische Kräfte zwischen den Punkten der Potenzialdifferenz. Es bilden sich winzige anodische und kathodische Zellen, und die elektrochemische Reaktion beginnt. Da Eisen eine elektromotorische Kraftreihe hat, die höher ist als Wasserstoff, wird es an der Anode gelöst, während an der Kathode Wasserstoff erzeugt wird.

Die Karbonatisierungstiefe lässt sich aus der Formel errechnen:

C = √KT wo

Woher

C = Karbonatisierungstiefe

T = Zeit in Jahren und

K = Koeffizient abhängig von der Umgebung und dem physischen Zustand des Betons. Der Wert von K variiert von 0, 5 bis 10.

c. Chloridangriff :

Beton bildet eine physikalische Barriere gegen korrosionsfördernde Elemente wie Luft, Feuchtigkeit, Chloride und andere atmosphärische oder industrielle Schadstoffe. Aufgrund von Wassersprühnebel, Nebel oder Nebel usw. kondensiert die Sole auf der Betonoberfläche und wird zu einer Eintrittsquelle für Chloride. Die anderen Quellen sind Chlorid in Aggregaten, Wasser mischen usw.

Chloridionen beeinflussen den pH-Wert von Beton und beschleunigen so die Korrosion.

d. Anwesenheit von Tricalciumaluminat (C 3 A):

Der optimale Prozentsatz von Tricalciumaluminat ist immer noch umstritten. Es ist eine akzeptierte Tatsache, dass ein niedrigerer C 3 -Anteil dazu beiträgt, den Sulfatangriff in Beton zu verzögern, während ein höherer C 3 A-Prozentsatz dazu beiträgt, die Chloridinfiltration zu neutralisieren. Betonrisse aufgrund von Stahlkorrosion sind eine Funktion des Prozentsatzes des C 3 A-Gehalts von Zement, je niedriger der C 3 A-Gehalt ist, desto stärker ist die Rissbildung.

Es wurde beobachtet, dass Beton mit gewöhnlichem Portlandzement, der C 3 A zu einem Anteil von 7, 11% enthielt, stark verschlechtert war. Das Versagen war vom Zerfall der Oberfläche. Zement, der C 3 A oder mehr enthält, ist im Allgemeinen schädlich, insbesondere wenn er mit einem hohen C 2 O-Gehalt (als Carbon ersetzen) kombiniert wird.

II. Durchlässigkeit oder Porosität von Beton:

Die Durchlässigkeit von Zementpaste ist hauptsächlich für die Durchlässigkeit von Beton verantwortlich, die von der Größe, Verteilung und Kontinuität der Kapillarporen abhängt. Diese Kapillarporen sind miteinander verbunden und sind für einen gegebenen Hydratationsgrad eine Funktion des Wasser-Zement-Verhältnisses.

Ein hoher Wasserzementanteil wirkt sich immer nachteilig auf die Festigkeitsentwicklung von Beton aus. Es führt zur Bildung von Waben im Beton, wodurch Hohlräume entstehen, die Korrosionsquellen des Betonstahls darstellen würden.

III. Schwindung:

Für die Hydratation von Zement ist eine Mindestwassermenge von etwa 20 bis 25 Gew .-% Zement erforderlich. Da Wasser ein polares Material ist, neigen Zementpartikel, die mit diesem polaren Material gemischt sind, zur Ausflockung.

Diese Schollen schließen Wasser in sich ein und reduzieren so das Wasser, das ansonsten für die Verarbeitbarkeit verfügbar gewesen wäre. Die Flockung beeinflusst somit die Verarbeitbarkeit der Betonmischung. Daher ist mehr Wasser für eine bessere Verarbeitbarkeit von Beton erforderlich. Das überschüssige Wasser verringert nicht nur die Festigkeit des Betons, es verdampft und bewirkt einen Schrumpf des Betons.

IV. Betondeckung:

Die Dicke der Betonbedeckung über Stahl ist eine wichtige Barriere gegen Korrosionsmittel der Atmosphäre. Durchlässigkeit und unzureichende Dicke der Betondeckung helfen den Salzen und anderen aggressiven Stoffen, in den Beton einzudringen und den Stahl zu erreichen.

Die Haltbarkeit kann daher als Funktion der Abdeckung und der Durchlässigkeit beschrieben werden:

Haltbarkeit = Funktion (Abdeckung / Durchlässigkeit)

Die Grafik (Abb. 4.3) zeigt, wie die Bedeckungstiefe den Lebenszyklus von Beton beeinflusst. Die Abdeckung beeinflusst auch das Rissmuster, wenn Abplatzungen auftreten. Wenn sich das Verhältnis von Überzug zu Stangendurchmesser von-2 auf 1 oder 0, 5 verringert, ändert sich das Rissmuster von "zufällig" auf 45 ° "Herausspringen" in einen Riss, der normal zur Betonoberfläche ist.

V. Aushärtung:

Das Aushärten ist eine sehr wichtige Aktivität für die Qualitätskontrolle von Beton. Beton - ansonsten mit aller Sorgfalt und gut durchdacht ausgeführt - kann aufgrund unzureichender Aushärtung schlichtweg verschwendet werden.

VI. Thermischer Einfluss:

Es ist allgemein bekannt, dass normaler Stahlbeton einer Temperatur von 100 ° C standhalten kann, bei deren Überschreitung er beginnt. Um den Beton vor Temperaturen über 100 ° C zu schützen, muss eine Sperre in Form einer Auskleidung vorgesehen werden.

VII. Einfluss von Schalldruck und Blasdruck :

Der Einfluss des Schalldrucks sollte berücksichtigt werden, wenn Strukturen entworfen werden, die sich in der Nähe der Quelle befinden und erheblichen Lärm erzeugen. In ähnlicher Weise muss bei Strukturen, die sich in der Nähe einer Sprengstelle befinden, der Druck, der wahrscheinlich durch Sprengen erzeugt wird, berücksichtigt werden.

VIII. Einfrieren-Auftauen-Effekt:

Poröser Beton wird, wenn er gesättigt ist, durch häufiges Einfrieren und Auftauen beschädigt und verursacht ein Reißen des Betons.

Die Schwere des Schadens hängt von der Häufigkeit des Einfrierens und Auftauens und der mittleren Temperatur ab.

Diese Art von Schaden tritt hauptsächlich in der Zone der variablen Wasserleitung auf.

Vorbeugende Instandhaltung / Maßnahmen für Beton:

Vorbeugende Maßnahmen sind Versuche, die Dauerhaftigkeit von Beton zu verbessern, indem die Qualität verbessert und Beton erzeugt wird, der verschiedene Angriffe auf den Beton während seiner Lebensdauer aushalten könnte und somit die künftige Wartungs- und Reparaturhaftung des Bauwerks verringert.

Die beabsichtigten Maßnahmen sind hauptsächlich Versuche, die Mikroporosität und Durchlässigkeit des Betons zu verringern, um dem Eindringen von Feuchtigkeit und anderen aggressiven Mitteln in den Beton vorzubeugen und den Beton und den darin eingebetteten Stahl vor dem Kontakt mit den ätzenden Mitteln zu schützen und Umweltschadstoffe.

Die Korrosion von Stahl nimmt an, dass dies der Hauptfaktor für die Haltbarkeit von Stahlbeton ist. Es gibt verschiedene Methoden, um Bewehrungsstahl vor Korrosion zu schützen und somit die Struktur vor zukünftigen Belastungen zu schützen.

I. Verbesserung der Betonqualität:

a Erhöhung der Zementmenge:

Die Betonmischung muss unter Berücksichtigung der Parameter wie Aggregatqualität, Größe, Quelle und Abstufung gestaltet werden. Das Endziel besteht darin, einen dichten Beton mit erforderlicher Festigkeit mit verminderter Durchlässigkeit herzustellen. Dies kann erreicht werden, indem die Zementmenge entsprechend den Expositionsbedingungen variiert wird.

Eine Erhöhung der Zementmenge macht den Beton dichter, verringert die Durchlässigkeit und verbessert somit die Qualität und Haltbarkeit.

b. Erhöhung der Deckung :

IS. 456-1978 legt fest, dass die Abdeckung für Strukturen, die aggressiver Umgebung ausgesetzt sind, von 15 auf 40 mm erhöht werden muss.

Abdeckungen empfohlen:

c. Aushärtung:

Nach dem Betonieren ist das Aushärten eine wichtige Tätigkeit. Bei trockenem und heißem Wetter muss die Aushärtung möglicherweise innerhalb von zwei Stunden nach dem Betonieren beginnen. In jedem Fall muss sichergestellt sein, dass der Beton für die angegebene Dauer von 15 Tagen feucht bleibt.

Nicht-atmende Bitumenfarben sind für die Anwendung auf der freiliegenden Oberfläche entwickelt worden, die unterirdisch vergraben werden soll. Da eine normale Aushärtung die Arbeit verzögern würde, wird das Wasser im Beton beim Auftragen auf die Betonoberfläche nicht verdunsten und auch Sulfat oder anderen chemischen Angriffen aus dem Boden widerstehen.

d. Verringerung der Permeabilität, Porosität und Schwindung:

Alle diese Faktoren hängen hauptsächlich von der zum Mischen verwendeten Wassermenge ab, die wiederum direkt mit der Verarbeitbarkeit zusammenhängt.

Eine Abnahme des Wasser-Zement-Verhältnisses erhöht die Festigkeit des Betons, verringert die Durchlässigkeit und Porosität und verringert auch die Wahrscheinlichkeit des Schrumpfens. Dies ist jedoch schwer zu erreichen, da die Verringerung des Wasser-Zement-Verhältnisses die Verarbeitbarkeit des Betons beeinträchtigt, was zu Beton von schlechter Qualität führt.

Das Hauptziel ist die Herstellung von Beton guter Qualität durch Verringerung der Porosität und Durchlässigkeit. Dies muss erreicht werden, indem der Wasserzementwert effektiv gesteuert wird. Es ist daher notwendig, eine Regelung zu finden, in der ein verarbeitbarer Beton auf der Basis eines niedrigen Wasserzement-Verhältnisses hergestellt werden kann.

Dies kann durch die Verwendung einer wirksamen Dispergiermischung erreicht werden. Es ist möglich, einen fast flüssigen Beton herzustellen, indem ein Wasser-Zement-Verhältnis unter 0, 30 unter Verwendung eines Superweichmachers verwendet wird.

Zementpartikel haben Oberflächen, die eine große Anzahl freier elektrischer Ladungen enthalten. Sie neigen stark zur Flockung, wenn sie mit Wasser in Kontakt kommen. Die Flocken fangen einen Teil des Mischwassers auf und stehen für die Verarbeitbarkeit der Mischung nicht zur Verfügung. In Mischungen ohne Beimischung steigt der Bedarf an Wasser-Zement-Verhältnis auf 0, 40 oder mehr.

Superplasticizer:

Superplastifizierungsmittel basieren auf sulfonierten Kondensaten oder Formaldehyden von Melamin und Naphthalin. Die Wirkung von Fließmitteln ist ein physikalisches Phänomen und kein chemisches Phänomen. Die Moleküle des Superplastifizierers bilden einen Film um die Zementpartikel. Wasser in der Mischung bindet sich wiederum an diesen Film. Dies verringert die innere Reibung zwischen den Partikeln und führt zu einer beträchtlichen Fluidität.

Es stehen verschiedene Superplasticizer verschiedener Hersteller zur Verfügung. Ein geeigneter muss ausgewählt werden, nachdem die Spezifikation und die Eignung für die jeweilige Mischung abgefragt wurden:

Beton mit einem Wasser-Zement-Verhältnis von 0, 45 oder darunter ist nahezu undurchlässig. In der Praxis wird jedoch ein höherer Wasserzementwert verwendet. Durch die Verwendung von chemischen Beimischungen, Wasser-Reduktionsmitteln, kann das Wasser-Zement-Verhältnis auf dem gewünschten Niveau gehalten werden.

Aufgrund des geringeren Wasser-Zement-Verhältnisses ist der Beton weniger leer, die Durchlässigkeit ist geringer. Es wurde beobachtet, dass durch Verwendung von 1 - 2% Superplastifizierungsmittel, bezogen auf die Masse des verwendeten Zements, das Wasser-Zement-Verhältnis von 0, 52 auf 0, 42 gesenkt werden konnte und die Eindringtiefe um 37% verringert werden konnte, während die Verarbeitbarkeit die gleiche war wie bei Wasser Durchsatzverhältnis von 0, 52%.

Kompatibilität:

Mit zunehmender Verwendung von Beimischungen in Beton und größeren verfügbaren Optionen hat sich eine Angstquelle in derjenigen der Verträglichkeit eingeschlichen. In früheren Tagen wurden einige Berichte über einen frühen Verlust des Einbruchs gemacht. Diese waren meist mit der Anwesenheit von Zementhydrat verbunden.

Es wurde beobachtet, dass Kompatibilitätsprobleme in Beton mit niedrigem Wasserzementanteil ausgeprägter sind. In solchen Fällen kann die anfängliche Verfügbarkeit von SO 4 geringer sein als für C 3 A erforderlich.

Ein Großteil des Problems lässt sich auf den Zustand in der Zementfabrik zurückführen, bei dem der Calciumsulfatgehalt für Portlandzement bei einem Wasserzement-Verhältnis von 0, 50 optimiert wird. Dies ist viel höher als in Bereichen, in denen Hochleistungsbeton eingesetzt wird. Ferner hat der Calciumsulfatgehalt Variationen, die zu dem Problem beitragen.

Es gibt solche Probleme, und es sind Versuche erforderlich, um die Dosierung der jeweiligen Beimischung für jeden Zementtyp festzulegen.

Es wird versucht, die Beimischung in Zement selbst einzuarbeiten, damit das Kompatibilitätsproblem an der Quelle gelöst wird.

e. Widerstand gegen Sulfatangriff :

Dem Sulfatangriff kann durch den Einsatz von Sulfatresistenzement (SRC) bei Bauarbeiten sowie durch die Verwendung einer speziellen Bitumenanstriche auf der Betonoberfläche im unterirdischen Bereich ein beträchtlicher Widerstand entzogen werden. Dieses Gemälde widersteht dem Eindringen von Sulfaten in den Beton.

II. Beschichtung von Bewehrungsstäben:

Die Korrosion von Bewehrungsstäben im Beton ist der schädlichste Aspekt, der die Haltbarkeit der Konstruktionen beeinflusst.

Sobald eine Stahlstange korrodiert ist und eine Kerbe in der Stange gebildet ist, tritt eine Rißbildung auf und nimmt zu und die Ausbreitung kann aufgrund des Streckkonzentrationseffekts schneller sein. Daher beginnt die Zeit bis zum Scheitern.

Die oben beschriebenen Vorsichtsmaßnahmen reduzieren zweifellos den Korrosionsangriff auf die Bewehrungsstäbe und verbessern die Haltbarkeit. Um jedoch einen weiteren Schutz des Stahls zu gewährleisten, kann dieser mit einer Beschichtung versehen werden, so dass der Stahl sicher bleibt.

Die Beschichtung kann sein durch:

ein. Farbe,

b. Chemische Verbindungen und

c. Metallic-Beschichtung - Verzinkung.

Bei der Aufbringung der Beschichtung auf die Bewehrungsstäbe wird jedoch vor allem darauf geachtet, dass die Verbindung von Stahl mit Beton nicht beeinträchtigt wird. Andernfalls würde der Zweck der Verstärkung des Mitglieds verloren gehen.

ein. Lackbeschichtung:

Im Allgemeinen werden die Schutzüberzüge mit Natriumbenzonat (2% gemischt in Wasser), 10% Benzonatzement gegeben. Natriumnitrat von 2 bis 3 Gew .-% Zement hat sich ebenfalls als wirksam erwiesen. Gewöhnliche Zementaufschlämmung trägt auch zum Schutz der Stahlbewehrung bei.

b. Chemische Komponenten:

Epoxy hat sich als am effektivsten erwiesen. Die Bewehrungsstäbe werden durch Verschmelzen von Epoxidpulver beschichtet. Die Anwendung von flüssigem Epoxidharz mit niedriger Viskosität mit einer Härtungskomponente auf der Basis von Kohlenteer ist effektiv. Die Anwendung besteht zu gleichen Teilen aus Epoxidharz in flüssiger Form und Härter. Für eine Einzelschicht werden pro Quadratmeter Fläche etwa 200 g der Mischung benötigt.

c. Metallische Beschichtung:

Die vorrangige Überlegung einer metallischen Beschichtung über dem Bewehrungsstahl zum Schutz vor Korrosion beruht auf der Fähigkeit der Beschichtung, Folgendes bereitzustellen:

ich. Opferschutz zur Vermeidung lokaler Korrosion.

ii. Garantierte Verbindung zwischen Beton und Betonstahl.

iii. Wirtschaftlichkeit auf lange Sicht.

Die Zinkbeschichtung hat sich als wirksam erwiesen und erfüllt die obigen Überlegungen. Der anfängliche Angriff auf das Zink durch die bei der Hydratation des Zements freigesetzten Alkalien ist nicht fortschreitend. Unter aggressiven Bedingungen ist Zink 10-40-fach besser als Stahl gegen Korrosion geschützt.

Durch das Verzinken wird die Härte der Stahloberfläche erhöht, die Duktilität des Stahls bleibt erhalten und die Haftfestigkeit verbessert.

Korrosionsbeständigkeit:

Zink wird nach dem Beschichten des Stahls zu einer Anode, da es gegenüber Stahl elektropositiv ist. Daher löst sich Zink bevorzugt gegenüber Eisen. Oxidation, Carbonisierung, Hydratation usw. treten dann mit den Zinkionen auf und bilden stabile und unlösliche Zinksalze wie Calciumzinkat.

Diese Salze haften anders als Roste fest an der beschichteten Oberfläche und verhindern einen weiteren Kontakt zwischen der Zinkschicht und dem Elektrolyten. Darüber hinaus sind diese Salze nicht expansiv, wodurch die Gefahr des Abplatzens des Betons verringert wird.

Die Zinkbeschichtung erfolgt im Heißtauchverfahren, dh der Stahl wird in heißes und geschmolzenes Zink getaucht.

III. Oberflächenbeschichtung :

Zusätzlich zu den beim Betonieren angewendeten Verfahren kann die Oberflächenbeschichtung des Betons dazu beitragen, dem Eindringen von Schadstoffen zu widerstehen.

Die Oberfläche kann mit zwei Schichten gewöhnlicher Farbe auf Ölbasis aufgetragen werden. Dies hilft beim Abdichten der Poren des Betons.

Andere verbesserte Lackmaterialien sind ebenfalls erhältlich. Die Farben bestehen aus zwei Systemen - Atmung und Nichtatmung. In Anbetracht der gemeinsamen Funktion besteht die Wahl zwischen den beiden.

Das nichtatmende System bietet eine völlig undurchlässige Schicht, durch die kein flüssiges oder gasförmiges Material die Membran passieren kann. Im Beatmungssystem bildet sich eine undurchlässige chemische Membran, die kein Wasser in flüssiger Form durchlässt, sondern den Dampf durchlässt.

Unter indischen Bedingungen hat sich das Atmungssystem als besser herausgestellt, da es nicht dazu beiträgt, die Membran zu lösen oder Blasen an der Grenzfläche zwischen Membran und Beton zu bilden.

IV. Kathodenschutz:

Der kathodische Schutz verhindert die Korrosion von Stahl durch Zufuhr eines Stromflusses, der die galvanische Korrosionszelle unterdrückt. Das Verfahren wird zum Abhalten weiterer Korrosionsangriffe eingesetzt und nicht als kurative Maßnahme.

Dies kann durch elektrischen Gleichstrom oder durch die Verwendung einer Opferanode erreicht werden. Kabelverbindungen werden zwischen dem Bewehrungsstahl und dem negativen Anschluss der Stromversorgung sowie zwischen den Primäranodendrähten und dem positiven Anschluss hergestellt. Die Anodendrähte können aus kupferfedertem, expandiertem Titanmaterial usw. gebildet sein.


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