Innovative Korrosionsprüfung für Beton- und Spannstähle

Test methods for corrosion testing of reinforcing and prestressing steels

  • Korrosion ist einer der maßgeblichen Schädigungsmechanis-men im Stahlbetonbau und limitiert die Nutzungsdauer vonInfrastrukturbauwerken zum Teil erheblich. Dabei differenziertman zwischen verschiedenen Korrosionsvarianten, Korrosioninfolge Karbonatisierung des Betons, chloridinduzierte Korro-sion an Meerwasserbauwerken oder durch Tausalzbelastungund im Fall von Spannstahlbauwerken kann zusätzlich was-serstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion (SpRK) auftreten.Für den Einsatz alternativer Betonstähle wie nichtrostenderBetonstahl gilt es, die Höhe des kritischen korrosionsaus-lösenden Chloridgehalts zu bestimmen. Um diesen für diejeweiligen Betonstähle zu ermitteln, fehlen bislang jedochnormativ geregelte Prüfverfahren. Die Empfindlichkeit vonSpannstählen gegenüber SpRK bedarf gemäß aktueller Nor-mung Langzeit-Auslagerungstests, die eine werkseigeneProduktionskontrolle aufgrund der langen Prüfzeiten nahezuunmöglich machen. Ein neu entwickeltes Prüfverfahren unterAnwendung kathodischerKorrosion ist einer der maßgeblichen Schädigungsmechanis-men im Stahlbetonbau und limitiert die Nutzungsdauer vonInfrastrukturbauwerken zum Teil erheblich. Dabei differenziertman zwischen verschiedenen Korrosionsvarianten, Korrosioninfolge Karbonatisierung des Betons, chloridinduzierte Korro-sion an Meerwasserbauwerken oder durch Tausalzbelastungund im Fall von Spannstahlbauwerken kann zusätzlich was-serstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion (SpRK) auftreten.Für den Einsatz alternativer Betonstähle wie nichtrostenderBetonstahl gilt es, die Höhe des kritischen korrosionsaus-lösenden Chloridgehalts zu bestimmen. Um diesen für diejeweiligen Betonstähle zu ermitteln, fehlen bislang jedochnormativ geregelte Prüfverfahren. Die Empfindlichkeit vonSpannstählen gegenüber SpRK bedarf gemäß aktueller Nor-mung Langzeit-Auslagerungstests, die eine werkseigeneProduktionskontrolle aufgrund der langen Prüfzeiten nahezuunmöglich machen. Ein neu entwickeltes Prüfverfahren unterAnwendung kathodischer Polarisation, das inzwischen imneusten Entwurf der DIN EN ISO 15630–3 aufgenommenwurde, ermöglicht eine Bewertung der SpRK-Empfindlichkeitfür Spanndrähte innerhalb von 24 Stunden. Die Ergebnissetragen zur Verbesserung der Lebensdauerabschätzung undzur Weiterentwicklung von Normen für korrosionsbeständigeBetonstähle und der Robustheitsbewertung von Spannstählenbei.zeige mehrzeige weniger
  • 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,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.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autor*innen:Gino EbellORCiD, Lando SeifertORCiD, Andreas Burkert
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Beton- und Stahlbetonbau
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz
Verlag:Ernst
Verlagsort:Berlin
Aufsatznummer:202500025
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Korrosion; Lochkorrosion; Nichtrostender Betonstahl; Spannstahl; Spannungsrisskorrosion; Wasserstoff
Corrosion; Hydrogen; Pitting corrosion; Prestressing steel; Stainless reinforcing steel; Stress corrosion cracking
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Verkehrsinfrastrukturen
DOI:10.1002/best.202500025
ISSN:0005-9900
ISSN:1437-1006
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:06.06.2025
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:19.06.2025
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