In den Nachrichten hört man oft von Betonkrebs, der großen Schaden an Bauwerken anrichtet und für einen großen Sanierungsbedarf bei Autobahnen, und Brücken sorgt. Doch was genau ist Betonkrebs und kann er uns auch bei Gebäuden gefährlich werden?
Was ist Betonkrebs?
Der Begriff Betonkrebs umschreibt ein Phänomen, das auch als Alkali-Kieselsäure-Reaktion bekannt ist. Das ist eine chemische Reaktion zwischen den alkalischen Bestandteilen des Betons und alkalilöslichen Bestandteilen des verarbeiteten Kieses. Diese Reaktion verursacht schwere Schäden an Bauwerken. Zur Zeit stehen vor allem die schweren Schäden an Autobahnen und Brücken im Fokus der Öffentlichkeit. Die chemische Reaktion tritt auf, wenn der Beton Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Das Wasser löst die Kieselsäure aus dem Kies, die dann wiederum mit den alkalischen Bestandteilen des Zement reagiert.
Bei dieser Reaktion entsteht eine viskose Flüssigkeit, die sich im Beton ausbreitet und ihn sozusagen von innen auseinanderdrückt. Dadurch entstehen umfangreiche Risse im Beton und seine Tragfähigkeit geht verloren.
Die puzzolanische Reaktion
Puzzolane sind ein Zuschlagstoff für Beton, der dafür sorgen soll, dass der Beton über die Jahre immer härter wird. Die puzzolanische Reaktion ist eine chemische Reaktion die vor allem für diese Nachhärtung von Beton verantwortlich ist. Dies ist eigentlich gewollt und führt dazu, dass Beton über die Jahre belastbarer wird. Wenn diese Reaktion auch über den Zeitpunkt der optimalen Aushärtung des Betons hinaus weiterläuft, fördert dies die Entstehung von Betonkrebs. Es ist der langsam verlaufenden puzzolanischen Reaktion zu verdanken, dass Schäden durch Betonkrebs erst nach Jahren sichtbar werden. Allerdings ist der der Betonkrebs schon sehr weit fortgeschritten, wenn bis erste Schäden an der Oberfläche sichtbar werden.
Welcher Kies ist den nun geeignet?
Eine Ursache für das Phänomen liegt in der Auswahl des verarbeiteten Kieses. Die Auswahl, der Gesteinssorten, die in Beton verbaut werden dürfen, muss sehr sorgfältig getroffen werden. Es gibt seit 2005 eine Regelung, die genau vorschreibt, welche Sorten verbaut werden dürfen und welche nicht. Nicht verwendet werden dürfen zum Beispiel, Opalsandstein, poröser Flint, Kieselschiefer, Grauwracke und Quarzporphyr.
Sind Gebäude in Gefahr?
Zur Zeit geht man eher von einem großem Problem bei Straßen und Brücken aus. Bei Gebäuden scheint das Risiko sehr viel geringer zu sein, dass sich Betonkrebs ausbildet. Beton in Gebäuden ist sehr viel weniger Nässe ausgesetzt als bei Brücken und Straßen.
Es gibt zwar auch bei Gebäuden die Gefahr der aufsteigenden Erdfeuchte, aber auch damit ist die Gefahr gering. Bei Gebäuden werden keine Puzzolane zugesetzt, da man hier davon ausgeht, dass der Beton genug von alleine aushärtet.
Was sagt die Forschung?
Die Ursachenforschung zu Betonkrebs ist noch nicht allumfassend abgeschlossen. Allerdings gibt es seit 2005 drei Prüfverfahren, die eingesetzt werden, um einen Ausbruch des Betonkrebses zu verhindern. Die drei Prüfverfahren sind:
- AKR-Performanceprüfung
- WS-Grundprüfung
- Sonderprüfungen
Bei der AKR-Performanceprüfung werden die drei Bestandteile von Beton und ihr Zusammenwirken untersucht. Bei der WS-Grundprüfung werden Gesteinsproben auf ihre Alkalireaktivität untersucht. Dabei kommen mineralogische und petrografische Analyse-Verfahren zum Einsatz. Bei den Sonderprüfungen wird untersucht, wie der Beton auf Einflüsse von außen reagiert. Im besonderen Fokus steht hier die Wirkung von Salz auf den Beton. Salz verändert den pH-Wert und hat somit einen Einfluß auf das alkalische Milieu des Betons.
Die Alkali-Richtlinie
Der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton e.V. hat eine Richtlinie erarbeitet, die heute gesetzliche Grundlage ist. Es gibt Regeln zur Anwendung von Puzzolanen und Anteilshöhen von NA-Zementen. Das Auftreten von Betonkrebs ist noch nicht ausreichend erforscht. Es gibt in dieser Hinsicht noch großen Handlungsbedarf. Weitere Schadensfälle, die sicher noch auftreten werden, werden weiter zur Klärung des Phänomens beitragen.
