Rissbildung und Abplatzung infolge Bewehrungskorrosion
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Auf der Grundlage der in diesem Beitrag vorgestellten neuartigen experimentellen Untersuchungen an speziell hergestellten Korrosions- und Hohlzylindern und begleitenden numerischen Analysen konnten die bei der Korrosion von Bewehrungsstäben in Beton entstehenden Sprengdrücke und Risse sowie deren zeitliche Entwicklung wirklichkeitsnah ermittelt werden. In Kombination mit weiteren, teils zerstörungsfrei durchgeführten Analyseverfahren gaben die experimentellen Untersuchungen ferner über den Einfluss des Betonporensystems auf die zeitliche Schadensentwicklung Aufschluss. Die im Rahmen der Versuche über mehrere Jahre erzielte Rostbildung entstand allein durch regelmäßiges Tauchen der Probekörper in Wasser. Hierdurch ist gewährleistet, dass eine Übertragbarkeit der Versuchs- in Echtzeit sowie eine Vergleichbarkeit mit realen, baupraktischen Korrosionsbedingungen möglich ist, was bei der sonst üblichen Beschleunigung der Korrosion durch anodische Polarisation der Probekörper nachzuweisen bleibt. Anhand einer mit den Versuchs- und Simulationsergebnissen durchgeführten inversen Analyse konnte somit ein einfaches Stoffgesetz für Rost ermittelt werden. Weiterhin wurde aufbauend auf den Ergebnissen der numerischen Untersuchungen ein Schädigungs-Zeit-Gesetz für den Grenzzustand der Rissbildung analytisch hergeleitet. Unter Verwendung der vorgestellten numerischen und analytischen Modelle lässt sich die korrosionsinduzierte Betonschädigung unter baupraktisch relevanten Bedingungen vorhersagen. Sie stellen dadurch einen weiteren Baustein auf dem Weg zu einer angestrebten vollprobabilistischen Dauerhaftigkeitsbemessung von Stahlbetonbauwerken dar. Um zukünftig einen einfacheren und schnelleren Nachweis auf Dauerhaftigkeit in der Bemessungspraxis zu ermöglichen, ist es vorgesehen, das Schädigungs-Zeit-Gesetz in ein vereinfachtes Ingenieurmodell zu überführen.
