Karbonatisierung ist ein chemischer Prozess in Beton, bei dem Kohlendioxid (CO₂) aus der Luft mit Calciumhydroxid reagiert, wodurch Calciumcarbonat und Wasser entstehen.
Beschreibung
Beton enthält Calciumhydroxid, ein Produkt, das bei der Hydratation von Zement entsteht. Dies sorgt für ein alkalisches Milieu im Beton (hoher pH-Wert von etwa 12 bis 13), das die Bewehrung vor Korrosion schützt. Wenn CO₂ aus der Luft in den Beton eindringt, reagiert es mit dem Calciumhydroxid. Diese als Karbonatisierung bezeichnete Reaktion wandelt das Calciumhydroxid in Calciumcarbonat um. Dieser Prozess senkt den pH-Wert des Betons. Sobald der pH-Wert unter ein bestimmtes Niveau (etwa 8 bis 9) sinkt, verschwindet die schützende Passivierungsschicht um den Bewehrungsstahl, wodurch Korrosion möglich wird.
Folgen der Karbonatisierung
Die wichtigste Folge der Karbonatisierung ist der Verlust des natürlichen Korrosionsschutzes für die Bewehrung im Beton. Wenn die Karbonatisierungsfront die Bewehrung erreicht und der pH-Wert ausreichend gesunken ist, kann der Stahl zu rosten beginnen. Rostender Stahl dehnt sich aus, was zu Rissbildung im Beton, Abplatzungen der Betondeckung (Betonkorrosion) und schließlich zu einer Schwächung der Konstruktion führen kann.
Faktoren, die die Karbonatisierung beeinflussen, und Vorbeugung
Die Geschwindigkeit, mit der die Karbonatisierung abläuft, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Qualität und Zusammensetzung des Betons (Porosität und Permeabilität), der Betondeckung über der Bewehrung und den Umgebungsbedingungen (Feuchtigkeit und CO₂-Konzentration). Karbonatisierung findet hauptsächlich unter trocknenden Bedingungen statt. Um die Karbonatisierung zu verlangsamen und Schäden zu vermeiden, können vorbeugende Maßnahmen ergriffen werden. Dazu gehören die Verwendung von qualitativ gutem und dichtem Beton, ausreichende Betondeckung, eine angemessene Nachbehandlung des frischen Betons und das Aufbringen von Schutzbeschichtungen auf der Betonoberfläche.
Ähnliche Begriffe
Betondichtigkeit, Korrosion, Passivierungsschicht.
Häufige Fragen
Was ist Karbonatisierung genau?
Karbonatisierung ist ein chemischer Prozess in Beton, bei dem Kohlendioxid (CO₂) aus der Luft mit Calciumhydroxid reagiert, wodurch Calciumcarbonat und Wasser entstehen.
Welche Folgen hat die Karbonatisierung für Beton?
Die wichtigste Folge ist der Verlust des natürlichen Korrosionsschutzes für die Bewehrung. Dies kann zu rostendem Stahl, Rissbildung, Abplatzungen der Betondeckung (Betonkorrosion) und einer Schwächung der Konstruktion führen.
Wie kann die Karbonatisierung verhindert oder verlangsamt werden?
Die Karbonatisierung kann durch die Verwendung von qualitativ gutem und dichtem Beton, ausreichende Betondeckung, eine angemessene Nachbehandlung des frischen Betons und das Aufbringen von Schutzbeschichtungen auf der Betonoberfläche verlangsamt werden.