28. Juli 2020
Das CBI stellt schließlich, dass 2019 erfolgreich abgeschlossene Projekt “Neue Anwendungsmöglichkeiten für verzinkten Betonstahl” vor.
Die Korrosion der Bewehrung durch Verlust der Passivität infolge Carbonatisierung oder Chlorideindringen bildet in vielen Fällen den lebensdauerbegrenzenden Mechanismus von Stahlbetonbauwerken. Eine Verwendung nichtrostender Stähle scheidet in den meisten Fällen aus wirtschaftlichen Gründen aus. Eine Alternative können verzinkte Betonstähle darstellen.
Die oben genannten sowie ggf. weitere Hemmnisse und Einschränkungen bei der Verwendung von verzinktem Betonstahl sollen identifiziert und hinsichtlich der zugrundeliegenden technischen Fragestellungen systematisiert werden.
Der Einsatz verzinkter Betonstähle erfolgt in Deutschland aktuell auf Basis einer bauaufsichtlichen Zulassung. Die vorhandenen Problemstellungen, die eine weite Verbreitung momentan behindern, lassen sich dabei auf zwei wesentliche Aspekte zurückführen:
- Einschränkungen der Anwendbarkeit verzinkter Betonstähle im Vergleich zu herkömmlicher Bewehrung und daraus resultierende Nachteile bei der Bemessung
- Eingeschränkte Möglichkeiten, den Zusatznutzen der Verzinkung bei der Lebensdauerbemessung in Ansatz zu bringen und somit die höheren Herstellungskosten im Vergleich zu herkömmlicher Bewehrung zu legitimieren
Die Anwendungsmöglichkeiten und Grenzen von verzinktem Betonstahl gemäß Zulassung unterscheiden sich in einigen Punkten von denen herkömmlichen Betonstahls. Hier sind Einschränkungen beim Biegen und Rückbiegen zu nennen, sowie Einschränkungen der zulässigen Schwingbreite bei vorwiegend nicht ruhenden Lasten. Letztere begründet sich mit der Gefahr der LMAC Schädigung (Liquid Metal assisted Cracking).
Möglichkeiten der Berücksichtigung der korrosionsschützenden Wirkung der Verzinkung sieht die Zulassung ausschließlich im Bereich der Carbonatisierung. Hier darf die erforderliche Mindestbetondeckung für die Expositionsklassen XC2, XC3 und XC4 um jeweils 10 mm abgemindert werden. Eine Möglichkeit, Nachweise für eine verlängerte Lebensdauer bei gegebener Betondeckung im Vergleich zu herkömmlichem Betonstahl zu führen, ist nicht vorgesehen. Ebenso kann die Schutzwirkung für chloridinduzierte Bewehrungskorrosion nicht in Ansatz gebracht werden, ob-gleich auch hier positive Effekte aus der Literatur bekannt sind.
Ein dritter Aspekt, der über die in der bauaufsichtlichen Zulassung beschriebenen Anwendungsfelder hinausgeht, ist die Anwendbarkeit von verzinktem Betonstahl in kerngedämmten Bauteilen. Hier werden heute nichtrostende Stähle verwendet, da von einem alkalischen Schutz im Bereich der Dämmung nicht ausgegangen werden kann. Auch hier könnten verzinkte Betonstähle eine wirtschaftliche Alternative darstellen.
An dieser Stelle bedankt sich das CBI für die produktive Kooperation der Unternehmen!