Wirkungsweise des Korrosionsschutzes mit Protectosil^® Produkten

Das leicht viskose flüssige Protectosil^® CIT dringt tief in den Beton ein. Protectosil^® DRY CIT hingegen wird als Additiv verwendet und ist somit im Beton bzw Mörtel homogen verteilt. Diese organofunktionellen Silansysteme stören dabei den elektrochemischen Prozess zwischen der Stahlarmierung und Chloridionen, Sauerstoff und Wasser, Stoffe die in der Regel im Beton präsent sind.

Wasser ist nur eine Ursache der Korrosion von Stahlarmierungen in Beton. Wasser ist im Porenraum von Beton über sogenannte Wasserstoffbrückenbindungen relativ fest gebunden und bildet das Transportmedium für Chloridionen. Erreichen Chloridionen die Stahlarmierung, erfolgt Depassivierung und es setzt Korrosion ein. Der Korrosionsprozess in Stahlbeton verläuft spontan und ist charakterisiert durch einen elektrochemischen Prozess. Er kann mit folgenden chemischen Gleichungen beschrieben werden (siehe Gleichungen unten).

Der im Laufe des Korrosionsprozesses gebildete Rost besitzt ein größeres Volumen als nicht korrodiertes Eisen. Daher werden im Beton mechanische Spannungen aufgebaut, die über Rissbildung und Abplatzungen abgebaut werden, sobald die mechanische Spannung die Festigkeit des Betons überschreitet. Zudem wird der Querschnitt der Armierungsstähle verringert, was zusätzlich zu Lasten der Tragfähigkeit des betrachteten Bauwerkes geht. Wie man den Reaktionsgleichungen entnehmen kann, beeinflussen hauptsächlich drei Faktoren die Korrosionsrate:

• Chloridionen-Konzentration (Cl^-),
• Feuchtigkeit (H₂O) und
• Sauerstoff (O₂).

Weiterhin beeinflusst auch die Temperatur die Korrosionsgeschwindigkeit. Unter diesen Aspekten betrachtet, ist es nicht verwunderlich, dass feuchtes, warmes Meeresklima in ungünstigen Fällen sichtbare Korrosion schon innerhalb kurzer Zeit auslösen kann.

Protectosil^® wirkt auf molekularer Ebene und unterbindet effizient den elektrochemisch verursachten Korrosionsprozess. Aufgrund der hervorragenden korrosionsinhibierenden Wirkung ist Protectosil^® insbesondere in schwierigen Fällen eine sehr gute Wahl. Dadurch dass die Moleküle der Protectosil^® Korrosionschutzprodukte chemisch an die Porenwände anbinden, wird der der Beton zum einen wasserabweisend und zudem der elektrische Widerstand des Betons erhöht. Weiterhin können die Protectosil^® Produkte an die Oxidschicht der Stahlarmierung anbinden und so die Passivschicht verstärken. Diese Kombination von Mechanismen macht die Protectosil^® Korrosionsschutzpalette so wirkungsvoll.

Protectosil^® CIT unterdrückt den Korrosionsstrom

Schäden an Stahlbetonkonstruktionen beginnen häufig mit dem Eindringen von Wasser und Chloridionen in den Baustoff. Besonders unter schweren Witterungs- oder Umweltbedingungen können durch eingedrungenes Wasser Frost-Tausalz-Schäden oder Salzsprengungen entstehen.

Wasser ist im Porenraum von Beton über sogenannte Wasserstoffbrückenbindungen relativ fest gebunden und bildet das Transportmedium für Chloridionen. Erreichen Chloridionen die Stahlarmierung, setzt Korrosion ein!

Protectosil^® CIT unterbricht beide Mechanismen:

• Die spezielle Zusammensetzung von Protectosil^® CIT unterbricht den Fluss der Ladungsträger und reduziert so Korrosion und die damit verbundene Rostbildung.
• Protectosil^® CIT bildet einen Schutz mit besonderer Tiefenwirkung gegen das Eindringen von Wasser und verhindert wirksam, dass Chloridionen die Stahlarmierung erreichen.

Dass diese Effekte nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch höchst wirksam sind, kann durch Praxisversuche belegt werden. Eine unabhängige Studie kam zu dem Schluss, dass drei verschiedene kommerzielle Produkte „keinerlei Nutzen bezüglich Reduktion der Korrosion an bereits chloridbefallenen Stahlarmierungen zeigten“*, während „Protectosil^® CIT von Evonik Degussa Korrosion unter den Bedingungen des ASTM G-109 Testes effizient reduzierte“**.

* J. E. Bennett, Consultants Inc. / Investigation of topically applied inhibitors to mitigate corrosion in reinforced concrete using modified ASTM G-109 procedure / Report Feb. 2004

** J. E. Bennett, Consultants Inc. / Investigation of Protectosil^® to mitigate corrosion in reinforced concrete using modified ASTM G-109 procedure / Report May18th 2005