Witterungswiderstand von Betonen – Teil 2

Fortsetzung aus Heft 6/2023

3 Weitergehende Schadensursachen

Für die Entstehung von Frost-Tausalz-Schäden in Bauwerken sind häufig die nachfolgend genannten Fehler ursächlich:

1) falsche Betonbestellung,
2) Nachbehandlungsfehler,
3) erhöhte w/z-Werte in der Betonoberfläche.

3.1 Falsche Betonbestellung

Erstaunlicherweise zeigt sich bei der Auswertung entsprechender Schäden immer wieder, dass − trotz klarer Vorgaben in den Technischen Regelwerken − falsche Betonsorten bestellt und eingebaut werden. Dieser Fehler wird im Regelfall teuer bezahlt, da kostspielige Sanierungsmaßnahmen die Folge sind.

Bei dem im Abb. 15 abgebildeten Schadensfall wurde frost- und tausalz-beständiger Beton der Festigkeitsklasse C45/55 bestellt und geliefert. Eine konkretere Ausschreibung der im beschriebenen Fall des Freidecks eines Parkhauses erforderlichen Expositionsklasse (XF4) erfolgte trotz des notwendigen Frost-Tausalz-Widerstandes des Betons nicht, weshalb erwartungsgemäß bereits nach dem ersten Winter deutliche Zementsteinabwitterungen in der Betonoberfläche entstanden. Dies ist nur ein Beispiel für einen Planungsfehler (nicht konkret ausgeschriebene Expositionsklasse XF4) und eine gedankenlose Bestellung des Betons (XF2 anstelle von XF4) durch das sog. Fachunternehmen.

Ähnlich verhält es sich bei dem nachfolgenden Beispiel aus Abb. 16, bei dem Mauerscheiben als Abgrenzung eines Fahrbahnbelags zur Anwendung kamen.

Auch hier war planungsgemäß davon auszugehen, dass die Fahrbahn und damit auch der obere Bereich der Stützwinkel mit Tausalzen beaufschlagt werden. Bereits nach dem ersten Winter zeigten sich im Bereich der Wandkrone deutliche Zementsteinabwitterungen. Gemäß den übergebenen Unterlagen war ein Beton der Güte C 25/30, XC4 zur Herstellung der Mauerscheiben ausgeschrieben und ein Beton der Güteklasse C 25/30, XC4, XF1, XA1 verwendet worden. Aufgrund der hohen Wassersättigung des Betons in diesem Bereich und der zusätzlichen Tausalzbeanspruchung durch Spritzwasser hätte aber stattdessen ein Beton der Expositionsklasse XF4 zur Anwendung kommen müssen. So waren die Schäden eine logische Folge der fehlerhaften Planung und Betonbestellung.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass dies nicht nur für befahrene Flächen gilt. Gerade fußläufig begangene Treppenanlagen im Außenbereich zeigen häufig derartige Schäden, da diese Treppen zur Sicherstellung der Begehbarkeit im Winter durch Anwendung von Tausalzen eisfrei gehalten werden. Im Ergebnis werden die als seitliche Begrenzung eingesetzten Mauerscheiben Streusalzen ausgesetzt, sodass auch hier nicht selten Frost-Tausalz-Schäden resultieren (Abb. 17).

Auch bei solchen Treppenanlagen sind demnach Mauerscheiben mit einem hohen Frost-Tausalz-Widerstand (XF4) zu verwenden.

3.2 Nicht ausreichende Nachbehandlung

Nachbehandlungsfehler wirken sich auch und gerade bei der Frost-Tausalz-Beständigkeit von Betonen sehr negativ aus. Durch eine nicht sachgerechte Nachbehandlung des Betons wird der Hydratationsgrad in der Betonrandzone ggf. deutlich reduziert. Dies hat zur Folge, dass das Bindemittel in diesem Randbereich nicht in ausreichendem Umfang hydratisiert und der Beton in der Oberfläche »verdurstet«. Eine erhöhte Kapillarporosität des Betons in der Randzone ist die Folge.

Derartige Nachbehandlungsfehler sind dünnschliffmikroskopisch durch erhöhte Restklinkeranteile (Abb. 18) und durch gleichzeitig erhöhte Porositäten im Bereich der Betonoberfläche (hellgrüne Zone im Dünnschliff aus Abb. 19 [rote Pfeile]) nachweisbar. Häufig stehen diese Auffälligkeiten mit einer erhöhten Frühschwindrissbildung aufgrund einer frühen Austrocknung des Betons in der Betonoberfläche in Verbindung.

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