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Während das Instandsetzungsprinzip W bei carbonatisierungsinduzierter Korrosion seit vielen Jahren als Standardverfahren etabliert ist, wird seine Anwendbarkeit bei chloridinduzierter Korrosion (W-Cl) in der Fachwelt bis heute kontrovers diskutiert. Zwar ergeben sich aus seiner Anwendung gegenüber anderen Instandsetzungsverfahren auf den ersten Blick u. U. deutliche wirtschaftliche Vorteile, allerdings besteht bei diesem Verfahren ein deutlich höheres Risiko, dass das Instandsetzungsziel nicht erreicht wird.
Im vorliegenden Beitrag werden die technischen Grundlagen des Instandsetzungsprinzips W-Cl sowie der aktuelle Kenntnisstand - sowohl für den gerissenen als auch für den ungerissenen Beton - dargestellt und baurechtliche Konsequenzen, die sich aus dem erhöhten Ausführungsrisiko ergeben, diskutiert.
Korrosionsmonitoring als Element zum Nachweis des Instandsetzungserfolgs bei Anwendung des Prinzips W-Cl wird vorgestellt.
Anhand von Anwendungsbeispielen werden sowohl die Risiken, die mit dem Verfahren verbunden sind, als auch das Potenzial bei erfolgreicher Anwendung veranschaulicht.
The effects of single femtosecond laser pulse irradiation (130 fs pulse duration, 800 nm center wavelength) on the structure of binary lithium silicate glasses of varying chemical compositions were investigated by micro-Raman spectroscopy. Permanent modifications were generated at the surface of the glass samples with varying laser fluences in the ablative regime and evaluated for changes in the corresponding Raman band positions and bandwidths. For increasing laser fluences, the position of certain Raman bands changed, indicating an increase in the mass density of the glass inside the irradiated area. Simultaneously, the widths of all investigated bands increased, indicating a higher degree of disorder in the glass structure with respect to bond-angle and bond-length variations.
The effects of femtosecond laser pulse irradiation on the glass structure of alkaline silicate glasses were investigated by x-ray absorption near edge structure spectroscopy using the beamline of the Physikalisch-Technische Bundesanstalt at the electron synchrotron BESSY II in Berlin (Germany) by analyzing the magnesium Κ-edge absorption peak for different laser fluences. The application of fluences above the material modification threshold (2.1 J/cm²) leads to a characteristic shift of ~1.0 eV in the Κ-edge revealing a reduced (~3%) mean magnesium bond length to the ligated oxygen ions (Mg-O) along with a reduced average coordination number of the Mg ions.
Nonlinear optical properties such as the nonlinear refractive index and nonlinear absorption are characterized by z-scan measurements for a series of silicate glasses upon irradiation with laser pulses of 130 fs duration and 800 nm center wavelength. The stoichiometry of the silicate glasses is varied systematically to reveal the influence of the glass composition on the nonlinear optical properties. Additionally, the thermal properties such as glass–transformation temperature and thermal expansion coefficient are obtained from dilatometric measurements. It is found that the nonlinear refractive index is mainly related to the silica matrix. The nonlinear absorption is increased with the addition of network–forming ions.
The relation between ablation threshold fluence upon femtosecond laser pulse irradiation and the average dissociation energy density of silicate based multicomponent glass is studied. A simple model based on multiphoton absorption quantifies the absorbed energy density at the ablation threshold fluence. This energy density is compared to a calculated energy density which is necessary to decompose the glass compound into its atomic constituents. The results confirm that this energy density is a crucial intrinsic material parameter for the description of the femtosecond laser ablation threshold fluence of dielectrics.