Betonaggressivität des Grundwassers in Deutschland – Teil 1

Für den Geotechnischen Bericht ist die Grundwasserbeschaffenheit anhand der Konzentration von Magnesium, Sulfat, Ammonium und kalklösender Kohlensäure nach DIN 4030‐1 hinsichtlich der Betonaggressivität zu beurteilen. Diese kann einen erheblichen Kostenfaktor darstellen, da bei einer erhöhten Betonaggressivität einige geotechnische Rückverankerungssysteme ausgeschlossen werden müssen. Zudem sind zum Teil bereits früh im Planungsprozess wegweisende Entscheidungen zur Bauplanung und ‐ausführung zu treffen, die sich aus der Grundwasserbeschaffenheit ergeben. Mithilfe eines Geoinformationssystems (GIS) werden auf Grundlage des Web‐Map‐Service „Hintergrundwerte im Grundwasser“, der über das Geoportal der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) frei zur Verfügung steht, die Konzentrationsverteilungen der relevanten Wasserinhaltsstoffe in Form von Themenkarten einzeln und für die in DIN 4030‐1 festgelegten Expositionsklassen aggregiert dargestellt. Diese Karten können zur Plausibilisierung von Analyseergebnissen und zur Voreinschätzung der Betonaggressivität genutzt werden. Zudem ergibt eine räumliche Auswertung, dass in Deutschland betonaggressives Wasser v. a. auf erhöhte Sulfatkonzentrationen bzw. eine erhöhte Konzentration an kalklösender Kohlensäure sowie eine Kombination von beiden Wasserinhaltsstoffen zurückzuführen ist. Im Gegensatz dazu spielen sowohl Magnesium als auch Ammonium für die Betonaggressivät des Grundwassers nur eine untergeordnete Rolle.

Groundwater quality needs to be assessed for geotechnical reports by determining the concentrations of magnesium, sulphate, ammonium and lime‐dissolving carbonic acid and their aggressiveness to concrete acc. to DIN 4030‐1. Aggressiveness to concrete can be a significant cost factor, as in particularly aggressive environments some tiebacks will not be suitable for construction projects. Furthermore, in some cases important decisions on construction planning and execution may be required at an early planning stage because of the groundwater quality. The “Groundwater background values” web map service, which is part of a geographic information system (GIS) and is provided for free via the geoportal of the German Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, BGR), shows the concentration distributions of the relevant water constituents. The data are shown separately for each constituent in the form of thematic maps and, for purposes of the exposure classes defined in DIN 4030‐1, as aggregate values. The thematic maps can be used to check analysis results for plausibility and to make a preliminary assessment of the constituent's aggressiveness to concrete. A spatial analysis shows that in Germany the aggressiveness of groundwater to concrete is mainly due to elevated concentrations of sulphate and/or lime‐dissolving carbonic acid, and the combined effect of both constituents. By contrast, both magnesium and ammonium are groundwater constituents that only play a minor role in the aggressiveness to concrete.