Prüfung des Säurewiderstands von Beton – Entwicklung eines Schnellprüfverfahrens

Die Betonschädigung durch Säureangriff ist in vielen Bereichen von Landwirtschaft, Industrie und Abwasseranlagen für die Dauerhaftigkeit maßgebend. Dabei wird zunächst der Zementstein an der Betonoberfläche gelöst, bevor sich eine SiO‐reiche Deckschicht zwischen Oberfläche und Angriffszone ausbildet. Daraufhin läuft der Schädigungsprozess diffusionskontrolliert ab und die Schädigungsfront wandert ins Betoninnere. Schließlich kommt es zu einem oberflächigen Abtrag, der mit zunehmender Dauer für den Schädigungsverlauf maßgebend wird. Für eine Prognose der Dauerhaftigkeit ist es daher zwingend erforderlich, im Rahmen von Performanceprüfungen alle drei Schädigungsstadien mit ihren Interaktionen zu erfassen. Da es längere Zeit dauert, um die Abtraggeschwindigkeit hinreichend genau zu erfassen, sind lange Prüfzeiten von mehreren Monaten Dauer unvermeidbar. Solche langen Prüfdauern sind für regelmäßige Prüfungen zur Produktionskontrolle ungeeignet. Ist jedoch das Abtragverhalten für einen bestimmten Beton durch Performanceprüfungen im Rahmen der Erstprüfung bekannt, kann für die Produktionskontrolle die Prüfdauer deutlich verkürzt werden. In diesem Beitrag wird ein Schnellprüfverfahren zur Charakterisierung des Säurewiderstands vorgestellt, das kostengünstig und schnell die frühen Schädigungsstadien des Säureangriffs erfasst. Die Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit der Prüfergebnisse werden nachgewiesen. Weiterhin werden die Anwendungsmöglichkeiten und ‐grenzen diskutiert.

In many applications in agriculture, industry and waste water systems, concrete damage caused by acid attack is the decisive damage mechanism for durability. First, the cement paste on the concrete surface is decomposed by dissolving attack before a diffusion‐inhibiting covering layer forms between the surface and the attack zone. Hereafter, the damaging process progresses diffusion controlled and the damage zone advances into the concrete interior. Finally, progressive surface concrete erosion occurs which becomes decisive for the development of damage. In order to predict durability, it is essential to reliably record all three types of damage‐stages, including their interactions, as part of performance tests. However, this means that long test times of several months are inevitable, thus no meaningful chemical acid resistance tests for quality control are available. However, if the erosion behaviour for a specific concrete composition is known through performance tests, the test duration can be significantly reduced, e.g. for production control. This article presents such a suitable rapid test method for characterizing the acid resistance of concrete, which detects the early damage stages of acid attack quickly and cost‐effectively. The comparability and reproducibility of the test results are demonstrated and the application limits and possibilities are discussed.