Betonüberdeckung
Die Betonüberdeckung schützt die Bewehrungsstähle vor Umwelteinflüssen. Sie wird als Abstand vom Betonoberflächenrand zur Stahloberfläche gemessen und muss nach heutigen Normen mindestens 20 bis 50 mm betragen, je nach Beanspruchung und Exposition. Fehlende oder geringe Überdeckung tritt besonders bei Bauwerken aus den 1960er bis 1980er Jahren häufig auf.
Durch zu geringe Überdeckung dringen Feuchtigkeit, CO₂ und Chloride schneller bis zur Bewehrung vor. Dies beschleunigt Karbonatisierung und Korrosion erheblich, da die schützende Betonschicht fehlt. Korrodierender Stahl expandiert und sprengt den umliegenden Beton ab, was zu Abplatzungen und Rissen führt.
Zur Beurteilung wird die Überdeckung mit Messgeräten ermittelt, die nach dem Wirbelstromverfahren oder Ultraschall arbeiten. In Verbindung mit Karbonatisierungs- oder Chloriduntersuchungen lässt sich das Korrosionsrisiko einschätzen.
Karbonatisierung
Unter Karbonatisierung versteht man die Aufnahme von Kohlendioxid (CO₂) aus der Luft in den Beton. Dabei reagiert das Gas mit den im Zement enthaltenen Stoffen. Dies kann über viele Jahre zu einer Festigkeitszunahme führen. Gleichzeitig sinkt durch die chemische Reaktion der pH-Wert, der ursprünglich alkalische Beton wird allmählich saurer.
Dadurch verliert der Bewehrungsstahl seinen Korrosionsschutz und kann in Verbindung mit Wasser zu rosten beginnen. Häufige Folgen sind Risse und Abplatzungen, die sich mit der Zeit vergrößern können. Die Bestimmung der Karbonatisierungstiefe ermöglicht es, die Dauerhaftigkeit eines Bauteils zuverlässig einzuschätzen.
Chloride in Beton
Chloride sind Salze, die in den Beton eindringen oder bereits bei seiner Herstellung enthalten sein können. Typische Quellen sind Streusalz, Meerwasser oder Spritzwasser an Verkehrs- und Küstenbauwerken. Auch verunreinigte Zuschläge oder Zusatzmittel können Chloride in den Beton einbringen. Gelangen sie bis zur Bewehrung, lösen sie dort Korrosion aus, obwohl der pH-Wert des Betons noch im alkalischen Bereich liegt.
Dabei entsteht eine sogenannte Lochfraßkorrosion. Sie greift den Bewehrungsstahl punktuell an, sodass einzelne Stellen stark geschwächt oder fast durchtrennt sein können, während der Stahl daneben noch unauffällig erscheint. Solche verdeckten Schäden beeinträchtigen die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit des Bauteils erheblich.
Zur Beurteilung werden Chloriduntersuchungen durchgeführt. Dabei wird Bohrmehl in verschiedenen Tiefen des Betons entnommen, um die Chloridkonzentration in einem Tiefenprofil zu erfassen. Diese Werte werden mit der Lage der Bewehrung abgeglichen, um zu bestimmen, ob dort bereits eine kritische Chloridbelastung vorliegt.
Druckfestigkeitsprüfung
Die Druckfestigkeitsprüfung misst die Belastbarkeit von Beton im Bestand. Sie wird eingesetzt, wenn die ursprüngliche Festigkeitsklasse unbekannt ist oder die Qualität durch Schäden oder Alterung in Frage steht. Typische Anlässe sind Umbauten, Statiknachweise oder Schadensgutachten.
Zur Prüfung wird dem Beton ein zylindrischer Bohrkern entnommen (Durchmesser meist 50 bis 150 mm). Dieser Kern wird im Labor zerstörend in einer Presse bis zum Versagen getestet. Die gemessenen Werte werden nach Normen wie DIN EN 13791 auf äquivalente Zylinder- oder Würfel-Druckfestigkeiten umgerechnet.