Innovative Korrosionsprüfung für Beton‐ und Spannstähle

Korrosion ist einer der maßgeblichen Schädigungsmechanismen im Stahlbetonbau und limitiert die Nutzungsdauer von Infrastrukturbauwerken zum Teil erheblich. Dabei differenziert man zwischen verschiedenen Korrosionsvarianten, Korrosion infolge Karbonatisierung des Betons, chloridinduzierte Korrosion an Meerwasserbauwerken oder durch Tausalzbelastung und im Fall von Spannstahlbauwerken kann zusätzlich wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion (SpRK) auftreten. Für den Einsatz alternativer Betonstähle wie nichtrostender Betonstahl gilt es, die Höhe des kritischen korrosionsauslösenden Chloridgehalts zu bestimmen. Um diesen für die jeweiligen Betonstähle zu ermitteln, fehlen bislang jedoch normativ geregelte Prüfverfahren. Die Empfindlichkeit von Spannstählen gegenüber SpRK bedarf gemäß aktueller Normung Langzeit‐Auslagerungstests, die eine werkseigene Produktionskontrolle aufgrund der langen Prüfzeiten nahezu unmöglich machen. Ein neu entwickeltes Prüfverfahren unter Anwendung kathodischer Polarisation, das inzwischen im neusten Entwurf der DIN EN ISO 15630–3 aufgenommen wurde, ermöglicht eine Bewertung der SpRK‐Empfindlichkeit für Spanndrähte innerhalb von 24 Stunden. Die Ergebnisse tragen zur Verbesserung der Lebensdauerabschätzung und zur Weiterentwicklung von Normen für korrosionsbeständige Betonstähle und der Robustheitsbewertung von Spannstählen bei.

Corrosion is a primary damage mechanism in reinforced concrete construction, significantly reducing the service life of infrastructure. A categorisation of corrosion is imperative for the comprehension of the subject. The corrosion of concrete can be attributed to the carbonation process, whilst chloride‐induced corrosion is prevalent in structures exposed to seawater or by de‐icing salt. Additionaly to the former corrosion processe, prestressing steel structures could be also highly susceptible to hydrogen‐induced stress corrosion cracking (SCC). In order to utilise alternative reinforcing steels, such as stainless reinforcing steel, it is necessary to ascertain the level of critical chloride threshold that can induce corrosion. Nevertheless, there is an absence of standardised test methods for determining this for the respective reinforcing steels to date. Acc. to current standardization, the sensitivity of prestressing steels to chromium content necessitates long‐term ageing tests, which impede in‐house production control due to the extended testing times. However, a newly developed test method using cathodic polarization, which has now been included in the latest draft of DIN EN ISO 15630–3, makes it possible to assess the susceptibility of prestressing steels to corrosion cracking within 24 hours. The results of this study will contribute to the improvement of service life estimation and the further development of standards for corrosion‐resistant reinforcing steels and the robustness assessment of prestressing steels.