Schadensgutachten

Beton ist grundsätzlich ein sehr dauerhafter Baustoff. Beton- und Stahlbetonbauwerke sind für mehrere Jahrzehnte Nutzungsdauer ausgelegt, teilweise sogar bis 100 Jahre und mehr. Viele Betonbauwerke erreichen jedoch schon vorzeitig das Ende ihrer Gebrauchstauglichkeit, wenn sie aufgrund von Belastungen aus der Nutzung, durch Umwelteinflüsse oder durch Materialunverträglichkeiten geschädigt werden. Beim Auftreten von Schäden richten sich Restnutzungsdauer und mögliche Instandsetzungsverfahren nicht nur nach der Schadensintensität, sondern maßgeblich auch nach den stattfindenden Schädigungsprozessen. Durch unsere langjährige, gutachterliche Tätigkeit in den Bereichen Hochbau, Ingenieurbau, Wasserbau und Betonstraßenbau verfügen wir über umfangreiche Kenntnisse zu den relevanten baustofflichen Schadensprozessen wie auch zum aktuellen Forschungsstand in Hinblick auf die Betondauerhaftigkeit.

Betonstahlkorrosion

Die Korrosion der Stahlbewehrung im Beton ist aus Dauerhaftigkeitssicht die häufigste Schadensursache bei Stahlbetonbauwerken. Betroffen sind insbesondere Bauwerke mit Chloridbelastung aus Tausalzen oder Meerwasser. Dringen die Chloride bis zur Bewehrungsebene in den Stahlbeton ein, so geht die Passivierung (also der Korrosionsschutz) des Betonstahls verloren. Auch die Carbonatisierung des überdeckenden Betons kann zum Verlust der Passivierung der Bewehrung führen.

 

Betrifft vorrangig: Tiefgaragen, Verkehrsinfrastruktur, Offshorebauwerke

Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR)

Eine AKR kann auftreten, wenn die im Beton verwendete Gesteinskörnung alkalireaktive Bestandteile enthält. Mit Feuchtigkeit und Alkalien reagieren diese Bestandteile zu einem expansiven Alkali-Kieselsäure-Gel. Umgangssprachlich ist diese Reaktion als "Betonkrebs" bekannt. In Abhängigkeit von der Reaktivität der Gesteinskörnung und den äußeren Randbedingungen kann diese Reaktion schon nach wenigen Jahren oder erst nach einigen Jahrzehnten auftreten.

Eine gewisse Menge Alkalien werden über den Zement in den Beton eingetragen. Ein Zement mit niedrigem Alkaligehalt kann somit das AKR-Risiko vermindern. Bei vielen Infrastrukturbauwerken, insbesondere im Verkehrswegebau, wirken Alkalien in Form von Taumitteln von außen auf den Beton ein und verschärfen so den Angriff.

 

Betrifft vorrangig: Verkehrsinfrastruktur - insbesondere Verkehrsflächen; Wasserbau

Sulfatangriff

Gelöste Sulfate aus Wässern oder Böden können mit dem Zementstein im Beton unter Bildung von Treibmineralen (z.B. Ettringit) reagieren. Die resultierenden Treiberscheinungen können im Extremfall zum Verlust der Betontragfähigkeit führen. Ein Sonderfall ist die Thaumasitbildung, die vorrangig bei Temperaturen <10 °C stattfindet. Hierbei werden die festigkeitsbildenden Phasen zersetzt und Beton verliert seine Festigkeit.

Beton kann auch durch einen inneren Sulfatangriff geschädigt werden, wenn hohe Temperaturen bei der Erhärtung die primäre Ettringitbildung in den ersten Stunden verhindern. Stattdessen bilden sich metastabile Mineralphasen, die bei Feuchtezufuhr im erhärteten Beton zu Treibreaktionen führen können. 

 

Äußerer Sulfatangriff: Erdberührte Bauteile - z.B. Fundamente, Tunnel, hydr. geb. Tragschichten
Innerer Sulfatangriff: Fertigteile, massige Bauteile

Frost-/Frost-Tausalz -Angriff

In der kalten Jahreszeit kann Beton durch die kombinierte Einwirkung von Frost-Tauwechseln und Feuchtigkeit geschädigt werden. Die Schadensprozesse werden verstärkt, wenn zusätzlich Tausalze auf den Beton einwirken. In der Praxis tritt eine Schädigung zumeist in Form von Abwitterungen auf. Insbesondere für Bauwerke mit Anforderungen an die Oberflächeneigenschaften kann dies zum vorzeitigen Verlust der gewünschten Gebrauchseigenschaften führen.

Betone auf Basis klinkerreicher Zemente verfügen zumeist über einen guten Widerstand, wenn sie als Luftporenbetone hergestellt werden. Mit zunehmend klinkerärmeren Betonen wird es zukünftig herausfordernder sein, einen hohen Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand zu gewährleisten.

 

Betrifft vorrangig: Verkehrsinfrastruktur (Brückenkappen, Verkehrsflächen), Wasserbau, Pflastersteine

Ausführungsmängel

Beim überwiegenden Teil der Betonbauwerke ist davon auszugehen, dass sie anforderungsgerecht und mangelfrei hergestellt werden. Trotz alledem treten in manchen Fällen Imperfektionen auf, die zu einer Nutzungseinschränkung oder zu einer Verringerung der Lebensdauer führen können. Tendenziell wird die Bauausführung herausfordernder, da die zunehmende Verwendung von Klinkerersatzstoffen, RC-Materialien und ökologisch-optimierten Betonen die Robustheit der Betonbauweise verringern kann.

 

Typische Problemfelder sind:

  • Luftporenbetone (Flügelglätten, Nachaktivierung, Wechselwirkungen)

  • Leimarme und/oder leicht-verdichtbare Betone (Sedimentationsstabilität)

  • Zement-Zusatzmittel-Interaktionen

  • Nachbehandlung