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Untersuchungen zum Einfluss von Inhibitoren auf die Lochkorrosion Typ I in Trinkwasser-Installationen aus Kupfer. Online Ressource

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[Quelle: http://publications.rwth-aachen.de]

Lochkorrosion an Trinkwasser-Installationen aus Kupfer wird in komplexer Weise durch werkstoff-, verarbeitungs-, betriebs- und trinkwasserseitige Einflussgrößen bestimmt, wobei erst eine Kombination mehrerer ungünstiger Systemzustände zum Schaden führt. Bis heute sind nicht alle im Trinkwasser zu Lochkorrosion an Kupfer führenden Grenzbedingungen bekannt. Dies gilt insbesondere für die Aktivierung repassivierter LochfraßsteIlen an gealterten Kupferrohren, wenn die Trinkwasserbeschaffenheit signifikant verändert wird. Zusätzlich ist weitgehend unbekannt, ob Kupferlochkorrosion durch wasserseitige Maßnahmen, z.B. durch Behandlung des Trinkwassers mit trinkwassergeeigneten Inhibitoren minimiert oder saniert werden kann. Kupferlochkorrosion ist ein Multifaktorenproblem. Bei praxisnahen Untersuchungen in Versuchsanlagen müssen erfahrungsgemäß die Begleitparameter ausreichend verschärft sein, damit Lochkorrosion unter definierten Bedingungen erzeugt und stabilisiert werden kann. Lochkorrosionsfördernde Faktoren (Literaturangaben, eigene Voruntersuchungen) wurden im Rahmen der Arbeit entsprechend kombiniert. Maßgabe war aber, die Untersuchungen so realitätsnah wie möglich durchzuführen. Es wurden ausschließlich Stangenrohre der Festigkeitsstufe ziehhart eingesetzt, da in Deutschland an diesem Rohr-Typ momentan die höchsten Schadensraten auftreten. Unter korrosionsfördernden Bedingungen, die durch eine örtliche, das Hartlöten simulierende Wärmebehandlung von Kupferrohren und deren anschließende Auslagerung über 20 Wochen unter Teilbefüllung mit Wasser eingestellt wurden, wurde das Korrosionsverhalten der Kupferrohre in praxisnah betriebenen Testanlagen über einen Zeitraum von 2 Jahren studiert. Parallel wurden Untersuchungen zum Einfluss von Korrosionsinhibitoren auf Phosphat- und Silikatbasis auf das Lochkorrosionsverhalten der Kupferrohre durchgeführt.

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Bücher, Broschüren

Handbuch Spezialtiefbau, .4. Verpressanker Konsolidierte Fassung von DIN EN 1537 und DIN SPEC 18537
2., Aufl.
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Beuth

 

 

Um die Arbeit mit der Norm DIN EN 1537:2014-07 und der DIN SPEC 18537:2017-11 zur Ausführung von Verpressankern im Spezialtiefbau in der täglichen Praxis zu erleichtern, wurden die beiden Dokumententexte zu einem in sich abgeschlossenen Werk mit fortlaufend lesbarem Text anwenderfreundlich zusammengefasst. Die zweite Auflage des Handbuchs stellt somit die konsolidierten Originaltexte folgender Dokumente bereit: DIN EN 1537:2014-07, Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau - Verpressanker; Deutsche Fassung EN 1537:2013; DIN SPEC 18537:2017-11, Ergänzende Festlegungen zu DIN EN 1537:2014-07, Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau - Verpressanker.

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Steffen Siegel
Zustandsbestimmung von externen Spanngliedern und Schrägseilen mit Frequenzanalysen
Karlsruher Reihe Massivbau, Baustofftechnologie, Materialprüfung, Band 83
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2018, 322 S., graph. Darst. 240 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

In der Arbeit wurde das Messsystem ResoCable, bestehend aus Hard- und Software, entwickelt, mit dem die Durchführung und Auswertung der Frequenzmessungen an externen Spanngliedern und Seilen schnell und fehlerminimiert durchführbar sind. Hierzu wurden neben Versuchen an Litzen und vollverschlossenen Seilen (VVS) zahlreiche Messungen an externen Spanngliedern und Seilen durchgeführt. Darüber hinaus wurde mittels FE-Berechnungen das Verhalten von Litzen an Umlenkstellen untersucht.

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Chemischer Angriff auf Beton - Prüfverfahren zur Bewertung des Säurewiderstands von Beton
DBV-Heft, Band 41
Fassung Mai 2017.
2017, 27 S., 12 Abb., 4 Tab., Softcover

 

 

In den letzten Jahren wurden diverse Prüfverfahren und Methoden entwickelt, um die Leistungsfähigkeit von Beton bzw. Bindemittel hinsichtlich des Widerstands gegenüber betonaggressiven Einwirkungen beurteilen zu können. Ein wesentliches Ziel von Prüfverfahren zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit von Baustoffen ist, die im Laufe der Nutzungsdauer zu erwartenden Einwirkungen auf den Baustoff realitätsnah abzubilden. Dazu sind die Prüfparameter auf die im jeweiligen Anwendungsbereich vorherrschenden Umgebungs- und Randbedingungen anzupassen. Daneben sind auch die Bewertungskriterien individuell unter Berücksichtigung der im Einzelfall geforderten Nutzungsdauer eines Bauwerks festzulegen. Eine systematische Zuordnung von adäquaten Prüfverfahren bzw. Prüfparametern und Bewertungskriterien für die verschiedenen Anwendungsbereiche im Betonbau, in denen betonaggressive Einwirkungen auftreten, ist mit Ausnahme von Einzelfällen bislang nicht vorhanden. Daneben stellt sich in der Praxis immer wieder das Problem, das Angriffspotenzial der Umgebung eines Bauwerks prüftechnisch zu erfassen und zu bewerten. In Ergänzung zum DBV-Merkblatt "Chemischer Angriff auf Beton - Empfehlungen zur Prüfung und Bewertung" (Fassung Mai 2017) werden im DBV-Heft 41 "Chemischer Angriff auf Beton - Prüfverfahren zur Bewertung des Säurewiderstands von Beton" bisher nicht in Normen geregelte, aber in Deutschland durchaus gängige Prüfverfahren zur Beurteilung des Säurewiderstands von Beton zusammengestellt und in Bezug auf die wesentlichen Prüfparameter beschrieben.

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Ist-Zustandserfassung von Parkbauten in Betonbauweise
DBV-Heft, Band 39
Fassung Januar 2017.
2017, 76 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover

 

 

Der Schutz und die Instandsetzung von Betonbauteilen haben im Bereich von Parkhäusern und Tiefgaragen aufgrund der dort herrschenden Beanspruchungen eine besondere Bedeutung. Dies gilt vorrangig für die Instandhaltung von solchen Parkdecks, die direkt befahren sind, da diese erheblichen Beanspruchungen aus Chloriden in Kombination mit wechselnd nassen und trockenen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Wichtigste Voraussetzung für die sachkundige Planung von Instandsetzungsmaßnahmen ist die Ist-Zustandserfassung der betroffenen Betonbauteile. Dazu gehört nicht nur die Aufnahme von augenfälligen Schadensbildern, sondern auch die eingehende Untersuchung von schadensträchtigen Betonbauteilen. Diese wird üblicherweise mittels einer Kombination aus zerstörungsfreien und zerstörungsarmen Prüfverfahren durchgeführt. Welche Verfahren und Verfahrenskombinationen sind für eine Ist-Zustandserfassung von Betonbauteilen geeignet und haben sich in der Praxis bewährt? Was ist bei ihrer Durchführung zu beachten und wie sind die Prüfergebnisse zu beurteilen? Das Heft geht diesen Fragen nach und gibt entsprechende Antworten beziehungsweise liefert Ansätze für Problemlösungen. Die Beiträge wurden von Autoren erarbeitet, die bei den vom DBV jährlich bundesweit veranstalteten Arbeitstagungen zur Betoninstandsetzung referierten.

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Amir Rahimi
Semiprobabilistisches Nachweiskonzept zur Dauerhaftigkeitsbemessung und -bewertung von Stahlbetonbauteilen unter Chlorid
Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Band 626
2017, 266 S., 297 mm, Softcover
Beuth

 

 

In den letzten drei Dekaden wurden leistungsbasierte Konzepte zur Bemessung der Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauwerken hinsichtlich der Betonstahlkorrosion auf vollprobabilistischem Format entwickelt, um den Defiziten der derzeitigen normativen Regelung mit ihrer Vorgabe deskriptiver Anforderungen entgegenzuwirken. Die Anwendung der Bemessungskonzepte auf vollprobabilistischer Ebene ist jedoch aufwendig und benötigt gesonderte Fachkenntnisse und spezielle numerische Software. Bei der Beurteilung der Restnutzungsdauer bestehender Bauwerke unter Dauerhaftigkeitsaspekten ohne bzw. nach Ausführung von Instandsetzungsmaßnahmen sind die deskriptiven Ansätze zumeist nicht ausreichend bzw. mangels entsprechender Informationen zur Zusammensetzung der Baustoffe nicht anwendbar; praxisgeeignete Bemessungsverfahren auf Performance-Basis stehen nicht zur Verfügung. Im Rahmen der Arbeit werden semiprobabilistische Konzepte entwickelt, die eine Dauerhaftigkeitsbemessung hinsichtlich chloridinduzierter Betonstahlkorrosion sowohl für neu zu errichtende als auch für nachträglich mittels Betonersatz instandgesetzte Bauteile ermöglichen und zur Bewertung der Restnutzungsdauer bestehender Bauteile angewendet werden können. Durch Erstellung von Bemessungsnomogrammen wird dem sachkundigen Planer ein anwendungsfreundliches Instrument für ein transparentes Umgehen mit der Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauwerken bereitgestellt.

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Forschungsberichte

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Christoph Gehlen, Kai Osterminski, Stefanie Marilies von Greve-Dierfeld
Untersuchungen an 43 Jahre im Nordseeklima ausgelagerten Betonbalken - Dauerhaftigkeit mit Teilsicherheitsbeiwerten und mit qualifiziert abgesicherten deskriptiven Regeln
Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Band 623
2016, 134 S., 297 mm, Softcover
Beuth

 

 

Der erste Beitrag stellt die Arbeiten des DAfStb-Forschungsvorhaben V 455 "Untersuchungen an 43 Jahre im Nordseeklima ausgelagerten Betonbalken" dar. Im Zentrum des Vorhabens standen Stahl- und Spannbetonprobekörper, die an der TU München in den 1960er Jahren hergestellt wurden. Die Motivation der damaligen Forschungsvorhaben war einerseits die Bedeutung der Zementart für das Korrosionsverhalten von Spannstahl und andererseits die Wirkungsweise von Inhibitoren in gerissenen Stahlbetonbauteilen zu quantifizieren. Die Ergebnisse des Vorhabens V 455 ermöglichen eine Quantifizierung des Langzeitverhaltens unterschiedlicher Zementarten und w/z-Werte im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit. Hierbei lagen Druckfestigkeit, Elektrolytwiderstand, Halbzellenpotentiale, Chloridmigrationskoeffizient und Chloriddiffusionskoeffizient im Fokus. Im Rahmen des zweiten Beitrages wurde das vollprobabilistische Konzept für die Dauerhaftigkeitsbemessung von XD, XS und XC-exponierte Bauteilen in ein semiprobabilistisches Bemessungskonzept mit Teilsicherheitsbeiwerten überführt. Die der Dauerhaftigkeitsbemessung zugrunde liegende Modellierung ist die des fib model codes for service life design, erschienen im fib bulletin 34 (2006). Zur Ableitung von Teilsicherheitsbeiwerten wurden zahlreiche Bemessungssituationen, welche die Bandbreite üblicher XD, XS und XC-Expositionen beschreiben, untersucht und ausgewertet Aus diesen Erkenntnissen wurden rechnerisch deskriptive Regeln abgeleitet, um die Anforderungen hinsichtlich geforderter Zielzuverlässigkeit/Ziellebensdauer durch im Rahmen der Regeln vorgegebene Materialauswahl, Mindestbetondeckung, Nachbehandlungsdauer erreichen zu können.

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Jürgen Mietz, Annette Burkert, Andreas Burkert, Bernhard Jonas, Gerd Eich, Joachim Baszynski
Korrosionsschutzwirkung von Korrosionsschutzmassen für Spannglieder ohne Verbund. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3071
2005, 48 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Zur Bestimmung der Korrosionsschutzwirkung von Korrosionsschutzmassen (Wachse bzw. Fette) in Verbindung mit Spanngliedern ohne Verbund gibt es z.Zt. keine speziellen Prüfmethoden. Um die Wirksamkeit dieser Massen für den vorgesehenen Einsatz zu verifizieren, wird bisher auf Prüfverfahren aus anderen Anwendungsbereichen zurückgegriffen. Der Einsatz im Spannstahlbereich basiert deshalb überwiegend auf vorliegenden Erfahrungswerten. Dies ist insbesondere für die Zulassung neuer Schutzmassen ein erheblicher Nachteil und behindert neue Produktentwicklungen. Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Sperrwirkung von vier handelsüblichen Korrosionsschutzmassen gegenüber Wasser, ihre Unterwanderungsneigung sowie ihre zusätzliche Korrosionsschutzwirkung zu untersuchen. Für die Prüfungen wurden Schutzmassen mit unterschiedlichen Schichtdicken auf Spannstähle appliziert. Die Versuchsbedingungen wurden kritischen Belastungsfällen (Kondenswasserbeaufschlagung, künstliche Bodenlösung, direkter Bodenkontakt) angepasst.

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Konrad Zilch, Angelika Schießl
Überprüfung des Nennmaßes der Betondeckung im Falle von chloridinduzierter Korrosion mit Hilfe einer Dauerhaftigkeitsbemessung
2001, 15 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird eine Dauerhaftigkeitsbemessung für chloridinduzierte Korrosion durchgeführt. Unter Berücksichtigung des w/z-Wertes, der Zementart und des Klimas wird der Sicherheitsindex für eine Lebensdauer von 50 Jahren in Abhängigkeit der Betondeckung bestimmt. Die Ergebnisse werden mit den in verschiedenen Normen (DIN 1045-1, prEN 1992-1) vorgeschriebenen Betondeckungen verglichen. Außerdem wird die Betondeckung für eine Lebensdauer von 100 Jahren bestimmt und eine Empfehlung für eine entsprechende Normenformulierung gegeben.

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Klaus Erler
Chemische Korrosion von Holz und Holzkonstruktionen. Abschlussbericht
2000, 26 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Holz ist unter chemisch-aggressiven Bedingungen ein korrosionsstabiler Werkstoff, unterliegt aber in seinen Randzonen bei langjähriger Einwirkung aggressiver Agenzien strukturellen und chemischen Veränderungen. Holzkorrosion ist die von der Oberfläche ausgehende Schädigung bzw. Störung des Holzes infolge chemischer und/oder chemisch-physikalischer Reaktion bei Wechselwirkung mit seiner Umgebung. In der Studie werden zunächst die bisherigen Erkenntnisse und Forschungsergebnisse ausgewertet. Es werden weiterhin die Korrosionserscheinungen bei Holz dargestellt und häufige aggressive Medien in Aggressivitätsgrade eingeordnet. Relevant aggressive Medien und ihr Korrosionseinfluss, auch der Einfluss von Holzschutzmitteln sowie die Mazeration an Dachkonstruktionen werden analysiert. Es wird von der Annahme einer korrodierten, nicht mehr tragfähigen Randschicht rund um den Querschnitt ausgegangen. Die Breite dieser geschädigten Randzone ist abhängig von der Nutzungsdauer des Bauwerks, von der vorherrschenden Luftfeuchtigkeit und von der Art und Konzentration des aggressiven Mediums. Die Entwürfe der Holzbauvorschriften DIN 1052:1999-09 und Eurocode 5 - ENV 1995-1-1 wurden in Bezug auf Textstellen zur Berücksichtigung von chemisch-aggressiven Einflüssen auf Holz ausgewertet. Es wird eine Ergänzung unter den Abschnitten Dauerhaftigkeit für notwendig gehalten. Abschließend wird ein Textvorschlag zur Aufnahme in DIN 1052 und Eurocode 5 vorgelegt. Dieser Vorschlag enthält Angaben zu Querschnittsreduzierung durch den allseitigen Abzug einer festigkeitsgeminderten Randschicht bei einer durchschnittlichen Nutzungsdauer der Bauwerke von 75 Jahren und zwar für Vollholz und Brettschichtholz.

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W. Beul
Einsatzfähigkeit nicht rostender Betonstähle in gerissenen chloridgefährdeten Bauteilen. Abschlussbericht
1999, 56 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wurde der Frage nachgegangen, ob zugelassene Betonstähle der Sorte 1.4462 (X 2 CrNiMoN 22-5-3) und 1.4571 (X 6 CrNiMoTi 17-12-2) auch in gerissenem chloridhaltigen Beton korrosionsbeständig sind. Diese Problematik bezieht sich z.B. auf ausgedehnte tausalzbeaufschlagte Parkdecks und Stützwände entlang von Straßen, bei denen Trennrisse aus behinderter Verformung auftreten können. Es war nämlich in Laboruntersuchungen festgestellt worden, daß in chloridhaltigem Beton, der zusätzlich carbonatisiert ist, noch am ehesten Korrosionsgefahr besteht. Bekanntlich unterliegen Betonrisse einer raschen Carbonatisierung. Es wurden zahlreiche bewehrte gerissene Betonkörper hergestellt, in welche neben unlegierten Betonstählen auch die genannten nichtrostenden Stahlsorten bei Variation der Betondeckung (2,5 und 5 cm) eingelegt wurden. Zusätzlich wurde ein Teil der Betonrisse künstlich carbonatisiert. Die eingelegten Stähle wiesen Auftragsschweißungen auf, welche im Betonkörper von den Rissen (0,05 bis etwa 1 mm) gekreuzt wurden. Die Probekörper wurden analog den oben genannten typischen Anwendungsfälle bis zu 2,5 Jahren mit chloridhaltigem Wasser besprüht. Während der Versuchszeit wurden regelmäßig die Korrosionspotentiale über den Betonrissen gemessen. Bei der Probenentnahme nach 2,5 Jahren wurden an einzelnen Körpern im gerissenen und ungerissenen Bereich die Chloridgehalte bestimmt. Die Stähle wurden dem Beton entnommen und hinsichtlich Art und Umfang einer Bewehrungsstahlkorrosion ausgewertet. Insgesamt gesehen sind 44 die für den chloridhaltigen Beton zugelassenen nichtrostenden Stähle 1.4462 und 1.4571 auch dann sicher, wenn der Beton gerissen ist. Nachdem im Forschungsvorhaben bis zu 1 mm breite Trennrisse gewählt wurden und die Chloridbeaufschlagung versuchsbedingt mit bis zu 6 Proz. Chlorid bezogen auf den Zementgehalt extrem hoch war, dürften die festgestellten Ergebnisse und die genannten Folgerungen für die Praxis auf der sicheren Seite liegen.

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Zeitschriftenartikel

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Mayer, Till Felix; Dauberschmidt, Christoph; Bruns, Michael; Eichler, Thorsten; Wiens, Udo; Mietz, Jürgen; Gehlen, Christoph; Ebell, Gino; Gerhard, Gregor; Osterminski, Kai
Das Instandsetzungsprinzip W-Cl. Stand der Technik, baurechtliche Einordnung, aktuelle Forschungsarbeiten
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Keßler, Sylvia; Emmenegger, Leonidas P.; Sagües, Alberto A.
Korrosionsdetektion an Stahlbetonbauwerken: konventionell und innovativ
Bautechnik, 2020

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Ebell, Gino; Burkert, Andreas; Günther, Tobias; Wilsch, Gerd
Untersuchungen zum korrosionsauslösenden Chloridgehalt an nicht rostendem ferritischem Betonstahl in Mörtel
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Boschmann Käthler, Carolina; Angst, Ueli M.
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Kapteina, Gesa; Langer, Christoph; Illguth, Marcus
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