Anwendung von GRILLO-KKS-Beton

  
     
 

Mit dem System GRILLO-KKS-Beton sind weltweit in den letzten 10 Jahren zahlreiche Referenzprojekte ausgeführt worden. Neben Bauwerken in Meeresnähe und Industrieanlagen in chloridhaltiger Atmosphäre sind insbesondere Verkehrsbauten ein großer Einsatzbereich für diese Art des kathodischen Korrosionsschutzes. Schwere Schäden treten insbesondere an Brücken, Straßenbauwerken und in Parkhäusern auf. Die Kosten für eine konventionelle Sanierung übersteigen dabei die Herstellungskosten der Bauwerke oft um ein Mehrfaches.
Ursache für die Korrosion des Stahls im Beton an Verkehrsbauten ist vornehmlich das Tauwasser, welches durch die Fahrzeuge eingetragen wird.  Fehlende oder mangelhafte Deckbeschichtungen lassen das chloridhaltige Wasser in den Stahlbeton eindringen. Die Passivschicht an der Stahloberfläche wird zerstört  und Korrosion beginnt.  Durch Lokalelementbildung kann auch Lochfraßkorrosion eingeleitet und die Statik des Gebäudes gefährdet werden. Die Schädigung des Bauwerkes wird in den meisten Fällen allerdings erst dann sichtbar, wenn aufgrund der Volumenvergrößerung der Korrosionsprodukte Hohlstellen, Risse oder Aufbrüche des Betons auftreten.
Konventionelle Sanierungskonzepte (z.B DafStb-Rili-SIB, ZTV-SIB) schreiben dann, neben der Reparatur und dem Entrosten der Bewehrung,  einen kompletten Abtrag der chloridinfizierten Bereiche, sowie das Aufbringen eines Korrosionsschutzes auf die Bewehrung vor. Die dadurch notwendig werdenden, umfangreichen Stemmarbeiten verursachen hohe Kosten.
Als Vorbereitung für den Einsatz des kathodischen Korrosionsschutzsystems GRILLO-KKS-Beton ist es ausreichend den losen Beton nur an Hohlstellen und Aufbrüchen zu entfernen und diese Bereiche danach mit konventionellem Reparaturmörtel zu verschließen (Bild 1). Eine vollständige Entfernung der chloridverseuchten Bereiche ist nicht notwendig. Schäden der Bewehrung, die die statische Sicherheit des Gebäudes betreffen, müssen repariert werden.

 
     
  Bild 1: Abgetragene geschädigte Bereiche mit Reparaturmörtel verschlossen  
       
  Die Präparation der Betonoberfläche ist vergleichbar zur Untergrundvorbereitung für das Aufbringen eines Deckschichtsystems und geschieht durch Kugelstrahlen (Bild 2). Parallel zur Reparatur des Betons können die Kontaktierungen eingesetzt werden (Bild 3), die später Zinkspritzschicht und Armierung elektrisch leitend verbinden.  
       
 

 
  Bild 2: Kugelstrahlen der Betonoberfläche

Bild 3: Kontaktierung

 
       
  Nach dem Abschluss der Vorbereitungen wird die Zinkschicht durch thermisches Lichtbogenspritzen auf die Betonoberfläche aufgebracht (Bild 4).  
       
 

 
    Bild 4: Aufbringen der Zinkschicht durch thermisches Lichtbogenspritzen    
       
  Für befahrene Flächen können abschließend hochwertige, mehrlagige Deckschichtsysteme auf die Spritzschicht appliziert werden, die aus einer Kombination von PU-haltiger Grundierung und  Funktionsschichten aus Epoxydharzen bestehen (Bild 5).  
     
 

 
    Bild 5: Deckschichtsystem für befahrbare Flächen    
     
  Das System GRILLO-KKS-Beton arbeitet danach bis zum Ende der Lebenszeit, die je nach Auslegung und Umweltbedingungen bis zu 30 Jahre betragen kann, wartungsfrei und ohne externe elektrische Installationen. Es kann am Ende der Laufzeit durch Erneuerung der Zinkschicht reaktiviert werden.
Durch die Anlage von Monitoringfeldern (Bild 6) kann der Zustand des Bauwerkes und die Funktion des Systems  kontinuierlich überwacht werden. In den Testfeldern werden Referenzelektroden (z. B. MnO2) (Bild 7) an der Bewehrung angebracht. Die Potenziale des Stahls, der Zinkschicht und nach dem Verbinden mit der Zinkschicht das sogenannte Mischpotenzial, werden gegen diese Referenzelektrode gemessen und aufgezeichnet. Auch die Ströme zwischen der Zinkschicht und der Bewehrung werden gemessen. In Anlehnung  an DIN EN 12696 erlauben  diese Werte und die Ergebnisse der periodisch durchgeführten Ausschaltmessungen eine zuverlässige Bewertung des Korrosionsschutzes.		  
     
   
  Bild 6: Monitoringfeld Bild 7: MnO2-Referenzelektrode