DE102006037706A1 - Cathodic corrosion protection of reinforcements of steel concrete plants, comprises generating perpendicular hollow spaces on upper surface of the concrete, and bringing KKS-anodes into the hollow spaces after the hardening of concrete - Google Patents

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Abstract

The cathodic corrosion protection (KKS) of the reinforcements of steel concrete plants, comprises generating perpendicular hollow spaces on the upper surface of the concrete before hardening of the concrete, bringing KKS-anodes into the hollow spaces after the hardening of the concrete, filling the hollow spaces with the KKS-anodes with an ionically conductive gel, and completely sealing the hollow spaces with the help of chemically resistant sealing compounds. The hollow spaces in the concrete are generated with the help of tubular or cuboid shaped bodies. The cathodic corrosion protection (KKS) of the reinforcements of steel concrete plants, comprises generating perpendicular hollow spaces on the upper surface of the concrete before hardening of the concrete, bringing KKS-anodes into the hollow spaces after the hardening of the concrete, filling the hollow spaces with the KKS-anodes with an ionically conductive gel, and completely sealing the hollow spaces with the help of chemically resistant sealing compounds. The hollow spaces in the concrete are generated with the help of tubular or cuboid shaped bodies and have a diameter of 3-30 cm and a height of 5-250 cm. The KKS-anodes are used in the form of rod- or strip anodes. The conductive gel has high water retention capacity and is used in a semi-fluid or pasty form. The gel contains 10-90 wt.% of a polyvalent alcohol, 0.1-20 wt.% stabilizers, 0.01-5 wt.% electrolytes, 0-50 wt.% inert fillers and the rest as water, and further additives in the form of thickening- and preservation agent or as defoaming agent. The inert fillers have a particle size of 0.1-3 mm.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kathodischen Korrosionsschutz der Bewehrungen von Stahlbetonbauwerken.The The present invention relates to a cathodic corrosion protection method Reinforcement of reinforced concrete structures.

Standsicherheit und Nutzungsdauer von Stahlbetonbauwerken hängen wesentlich vom Korrosionsschutz des eingesetzten Bewehrungsstahls ab. Normalerweise führt die natürliche Alkalität des Betons zur Passivierung von Stahloberflächen, so dass eine Korrosion in der Regel ausgeschlossen ist. Durch den Einfluss des Kohlendioxids der Luft kann es aber zur sog. Carbonatisierung kommen, wobei sich Kohlendioxid aus der Atmosphäre im feuchten Zementstein löst und Kohlensäure bildet. Dadurch wird die Alkalität des Betons reduziert, weil Calciumhydroxid hierbei in Calciumcarbonat umgewandelt wird.stability and service life of reinforced concrete structures are significantly dependent on corrosion protection of reinforcing steel used. Usually the leads natural alkalinity of the concrete for passivation of steel surfaces, causing corrosion is usually excluded. By the influence of carbon dioxide However, the air can come to the so-called. Carbonatization, where Carbon dioxide from the atmosphere dissolves in damp cementstone and carbonic acid forms. This will cause the alkalinity of the concrete is reduced because calcium hydroxide in calcium carbonate is converted.

Sobald dieser fortschreitende Prozess den Bewehrungsstahl erreicht (dies geschieht relativ schnell bei geringer Bewehrungsüberdeckung), wird der rostschützende korrosionsschützende Passivierungsfilm des Bewehrungsstahls zerstört. In Gegenwart von Wasser und Sauerstoff kommt es zur Bildung von Oxidationsprodukten des Bewehrungsstahls. Dadurch wird die Struktur des Stahls zerstört; aufgrund des größeren Volumens der Oxidationsprodukte kommt es darüber hinaus im Beton zur Rissbildungen und Abplatzungen.As soon as this progressive process reaches the reinforcing steel (this happens relatively quickly with low reinforcement coverage), becomes rust-proofing anticorrosive Passivation film of reinforcing steel destroyed. In the presence of water and oxygen it comes to the formation of oxidation products of Reinforcing steel. This destroys the structure of the steel; by virtue of of the larger volume The oxidation products are also found in concrete cracking and flaking.

Zusätzlich zu Kohlendioxid kann die Passivierungsschicht des Bewehrungsstahls in Beton auch durch die Gegenwart von Chloriden zerstört werden. Chloride, wie sie z.B. als Auftausalze verwendet werden, können in Beton eindringen und die Korrosion von Bewehrungsstahl sogar unter hochalkalischen Bedingungen hervorrufen. Die Wahrscheinlichkeit der Korrosion steigt dabei mit der Chloridmenge. Auch die Chloridkorrosion kann nur stattfinden, wenn ausreichend Wasser und Sauerstoff in der Umgebung des Bewehrungsstahls vorhanden sind.In addition to Carbon dioxide can be the passivation layer of the rebar in concrete also be destroyed by the presence of chlorides. Chlorides, as e.g. can be used as de-icing salts, in Concrete penetrate and corrosion of reinforcing steel even under cause highly alkaline conditions. The probability The corrosion increases with the amount of chloride. Also the chloride corrosion can only take place if sufficient water and oxygen in the environment of the reinforcing steel are present.

Zur Korrosionsverhinderung von Stahlbetonbauwerken gibt es deshalb verschiedene Methoden, z.B. durch nachträgliche Beschichtung des Bewehrungsstahls mit korrosionsschützenden Anstrichen bzw. durch Imprägnierung mit ebenfalls rostverhindernden Chemikalien.to Corrosion prevention of reinforced concrete structures is therefore different Methods, e.g. by subsequent Coating of reinforcing steel with anti-corrosive Painting or impregnation with rust-inhibiting chemicals.

Eine weitere Möglichkeit Bewehrungskorrosion zu verhindern/minimieren ist, das Bauwerk selbst vor Feuchtigkeitseintritt zu schützen. Dies kann durch wasserdichte Anstriche oder Imprägnierungen geschehen. Insbesondere das Aufbringen von sog. Hydrophobierungsmitteln (Silan/Polysiloxan-Lösungen) auf die Betonoberfläche ist Stand der Technik. Nachteilig ist hier, dass diese nicht Wasserdampf-/CO2-dicht sind und somit die beschriebenen Vorgänge der Carbonatisierung nur verlangsamen, aber nicht vollkommen verhindern können. Auch müssen diese Anstriche/Imprägnierungen immer wieder erneuert werden, um die Wirksamkeit dauerhaft zu sichern.Another possibility to prevent / minimize reinforcement corrosion is to protect the building itself from moisture ingress. This can be done by waterproof paints or impregnations. In particular, the application of so-called. Hydrophobierungsmitteln (silane / polysiloxane solutions) on the concrete surface is state of the art. The disadvantage here is that they are not water vapor / CO 2 -densight and thus slow down the described processes of carbonation, but can not completely prevent. Also, these paints / impregnations must be renewed time and again to ensure the long-term effectiveness.

Als elektrochemische Methode ist der so genannte kathodische Korrosionsschutz (KKS) seit mehr als 30 Jahren etabliert. Wie bereits beschrieben, kommt es beim Vorliegen ungünstiger Parameter (Chloridbelastung, Carbonatisierung) zur partiellen Korrosion der Stahlbewehrungen. Dabei bildet der Korrosionsherd die Anode und der danebenliegende noch nicht korrodierte Stahl bildet die Kathode, das heißt, ein Korrosionsstrom fließt im Beton. Dieser führt zu einer zusätzlichen Beschleunigung des Korrosionsvorganges des Bewehrungsstahls. Dabei ist die Metallauflösung die anodische und die Sauerstoffreduktion die kathodische Teilreaktion.When electrochemical method is the so-called cathodic corrosion protection (KKS) has been established for more than 30 years. As already described, it comes in the presence of unfavorable Parameters (chloride loading, carbonation) for partial corrosion the steel reinforcements. The corrosion is the anode and the adjacent not yet corroded steel forms the Cathode, that is, a corrosion current flows in the concrete. This leads to an additional Acceleration of the corrosion process of the reinforcing steel. there is the metal dissolution the anodic and the oxygen reduction the cathodic partial reaction.

Das Prinzip des KKS beruht darauf, dass die anodische Teilreaktion, nämlich die Eisenauflösung, durch einen entgegengesetzt gerichteten Gleichstrom unterbunden wird. Durch das Anlegen eines Schutzstromes wird dabei der Bewehrungsstahl polarisiert, d. h. das Stahl/Betonpotential wird in die negative Richtung verschoben. Deshalb wird diese Art des Korrosionsschutzes auch als kathodischer Korrosionsschutz bezeichnet.The The principle of the KKS is based on the fact that the anodic partial reaction, namely the iron dissolution, through an oppositely directed direct current is prevented. By applying a protective current while the reinforcing steel polarized, d. H. the steel / concrete potential will be in the negative Direction shifted. That is why this type of corrosion protection also called cathodic corrosion protection.

Der notwendige Schutzstrom kann beim KKS durch verschiedene Systeme impliziert werden. Eine Möglichkeit ist die Verwendung so genannter Diskretanoden. Diese werden in der Nähe der Stahlbewehrungen in den Beton eingebracht. Über diese wird durch Anlegen einer externen Gleichstromquelle das Stahl/Betonpotential in die benötigte negative Richtung verschoben.Of the necessary protection current can at the KKS by different systems be implied. A possibility is the use of so-called discrete anodes. These are in the Near the Steel reinforcements introduced into the concrete. About this is by applying an external DC source the steel / concrete potential in the needed shifted negative direction.

Der Einbau des KKS-Systems entsprechend dem Stand der Technik kann entweder bereits bei der Herstellung der Stahlbetonwerke vorgenommen werden oder auch nachträglich bei schon bestehenden Stahlbetonwerken erfolgen.Of the Installation of the KKS system according to the prior art can either already made during the production of the reinforced concrete plants or subsequently be carried out at existing reinforced concrete plants.

Im erstgenannten Fall, also der Integration des kathodischen Korrosionsschutzes bei der Herstellung der Stahlbetonwerke, werden die dafür notwendigen Anoden bereits vor dem Vergießen mit Beton in der Nähe des Bewehrungsstahles platziert und durch den Betonverguß und die sich anschließende Erhärtung des Betons fixiert.in the the former case, ie the integration of cathodic corrosion protection in the manufacture of reinforced concrete plants, the necessary Anodes already before casting with concrete near the Reinforcing steel placed and through the Betonverguß and the subsequent corroboration fixed to the concrete.

Zur Anwendung des kathodischen Korrosionsschutzes werden dabei nicht korrodierende Netz- oder Stabanoden verwendet. Bei diesem Verfahren der Vorinstallation des Anodensystems bei der Herstellung der Stahlbetonwerke treten in der Praxis jedoch einige Nachteile auf.to Application of the cathodic corrosion protection will not used corrosive mesh or rod anodes. In this process the pre-installation of the anode system in the manufacture of reinforced concrete plants However, there are some disadvantages in practice.

Zur Installation des Anodensystems ist ein erheblicher Arbeitsaufwand notwendig, da das Anodensystem so platziert werden muss, dass auf keinen Fall ein Kontakt zwischen Bewehrungsstahl und Anodensystem auftritt. Weiter ist der mit Anoden ausgestaltete Bewehrungsbereich für Bauarbeiter nicht mehr oder nur bedingt zu begehen, da es sonst zum Verrutschen des Anodensystems kommen kann und dadurch ein Kontakt zwischen Anode und Stahl auftreten kann.to Installation of the anode system is a considerable amount of work necessary, since the anode system must be placed so that on no contact between the reinforcing steel and the anode system occurs. Next is the anodized reinforcement area for construction workers no more or only conditionally to commit, otherwise it will slip of the anode system and thereby a contact between anode and steel can occur.

Der Einsatz von Vibratoren zur Verdichtung des vergossenen Betons ist nicht möglich, da die Vibrationen zur Zerstörung der Anoden führen können. Die Verbindungsdrähte an den Anodensystemen, die für die Verbindung zur externen Stromquelle notwendig sind, können durch das Vergießen mit Beton beschädigt werden.Of the Use of vibrators for compacting the poured concrete is not possible, because the vibrations destroy lead the anodes can. The connecting wires on the anode systems used for The connection to the external power source are necessary, by the shedding damaged with concrete become.

Im Falle der Beschädigung oder der Überalterung des Anodensystems kann dieses nicht ausgetauscht und ersetzt werden.in the Trap of damage or the aging of the anode system, this can not be replaced and replaced.

Im Falle der nachträglichen Installation des kathodischen Korrosionsschutzes ist es für das Funktionieren der Methode wichtig, dass die Anoden in unmittelbarer Nähe zu allen Bewehrungsstählen angebracht werden. Dies ist in den Bereichen relativ gut zu erreichen, in denen der Bewehrungsstahl nahe an der Betonoberfläche (z.B. an Fahrbahndecken) eingebracht ist.in the Trap of the subsequent Installation of the cathodic corrosion protection is it for functioning the method important that the anodes are in close proximity to all rebar be attached. This is relatively easy to achieve in the areas in which the reinforcing steel is close to the concrete surface (e.g. on road surfaces) is introduced.

In den Bereichen, wo die Stahlbewehrungen tiefer in die Betonteile eingebracht sind, ist dies jedoch mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Besonders in Bereichen von Betonträgerteilen ist dies der Fall, da diese in der Regel durch sog. Konstruktionsfugen getrennt sind. Diese Konstruktionsfugen sind durch Dichtmaterialien oberflächlich verschlossen, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Salzen (Streusalz bei Fahrbahnen) zu verhindern. Durch Undichtigkeiten dieser Abdichtungen kommt es in der Praxis jedoch sehr häufig zum Eindringen von Wasser und Salzen, die zur Korrosion der Bewehrung in den Trägern führen. Um hier mit Hilfe von KKS-Korrosionsschutz einen zuverlässigen Schutz zu erreichen, ist es Stand der Technik, auf beiden Seiten der Konstruktionsfugen tiefe Bohrlöcher anzubringen und hier die entsprechenden Anoden einzubringen. Zur Aufnahme der Anoden bzw. Stabanoden müssen beidseitig, in der Regel alle 20 bis 30 cm, Bohrlöcher angebracht werden. Dabei ist besonders darauf zu achten, dass das Bohrloch in unmittelbarer Nähe der Bewehrung angebracht wird und die Bewehrung dabei nicht verletzt wird, da es sonst zu einem Kurzschluss und zur Unwirksamkeit der Methode kommt.In the areas where the steel reinforcements deeper into the concrete parts However, this is with a considerable effort connected. Especially in areas of concrete beam parts, this is the case since these are usually separated by so-called construction joints. These construction joints are closed on the surface by sealing materials, to the ingress of moisture and salts (road salt on roads) to prevent. By leaks of these seals it comes in practice, however, very often for Ingress of water and salts leading to corrosion of the reinforcement in the straps to lead. Order here with the help of KKS corrosion protection a reliable one To achieve protection, it is state of the art, on both sides the construction joints deep holes and here the introduce corresponding anodes. For receiving the anodes or Rod anodes need on both sides, usually every 20 to 30 cm, drilled holes become. It is particularly important to note that the borehole close the reinforcement is attached and the reinforcement is not injured Otherwise, there is a short circuit and ineffectiveness of the Method comes.

Die Bewehrung selbst wirkt bei der kathodischen Korrosionsschutzmethode als Kathode und darf deshalb nicht in direkten Kontakt mit der Stabanode kommen. Dieses Verfahren ist sehr arbeits- und damit kostenintensiv.The Reinforcement itself acts in the cathodic corrosion protection method as a cathode and therefore must not be in direct contact with the rod anode come. This process is very labor-intensive and therefore expensive.

Gemäß der GB 2 389 591 A wurde vorgeschlagen, die Anoden mit einem deformierbaren, vorzugsweise plastischen Polymermaterial (bspw. auf PU-Basis) zu verbinden und anschließend die Anoden mit dem deformierbaren Material in die Konstruktionsfuge von Betonbauwerksteilen einzupressen, um auf diese Weise einen elektrischen Kontakt mit der Betonoberfläche herzustellen.According to the GB 2 389 591 A It has been proposed to connect the anodes to a deformable, preferably plastic, polymeric material (eg, PU-based) and then to force the anodes with the deformable material into the structural joint of concrete structural parts to thereby make electrical contact with the concrete surface.

Auch dieses Verfahren ist relativ aufwendig und kostenintensiv. Außerdem ist die Zuverlässigkeit der entsprechenden Methode nicht über die gesamte Anwendungsdauer in zufriedenstellender Weise gegeben.Also This method is relatively expensive and expensive. Besides that is the reliability the appropriate method over the entire application period given in a satisfactory way.

Gemäß der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2005 031 350.7 wird ein Verfahren zum kathodischen Korrosionsschutz der Bewehrungen von Stahlbetonwerken vorgeschlagen, wobei man die KKS-Anoden und ein ionisch leitfähiges Gel in die Konstruktionsfugen die Stahlbetonwerke einbringt. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist zwar ein effektiver und zuverlässiger Korrosionsschutz möglich, doch kann das Ziel, die Anoden in unmittelbarer Nähe zu den Bewehrungsstählen anzubringen, konstruktionsbedingt nicht bei allen Stahlbetonwerken optimal realisiert werden.According to the not yet published patent application DE 10 2005 031 350.7 proposes a process for the cathodic corrosion protection of reinforced concrete structures by introducing the KKS anodes and an ionic conductive gel into the construction joints of the reinforced concrete plants. While this process can provide effective and reliable corrosion protection, the design goal of placing the anodes in close proximity to the reinforcing bars can not be optimally achieved in all reinforced concrete plants.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kathodischen Korrosionsschutz der Bewehrungen von Stahlbetonwerken zu entwickeln, welches die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, sondern eine kostengünstige und zuverlässige Methode zum kathodischen Korrosionsschutz der Stahlbewehrungen von Betonwerken ermöglicht, die außerdem universell einsetzbar ist.Of the The present invention was therefore based on the object, a method for cathodic corrosion protection of reinforcements of reinforced concrete plants to develop which the mentioned disadvantages of the prior art does not have, but a cost-effective and reliable method for the cathodic corrosion protection of steel reinforcements of concrete works allows the moreover is universally applicable.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass man

  • a) an der Oberfläche des Betons vor dessen Aushärtung senkrechte Hohlräume erzeugt,
  • b) nach dem Aushärten des Betons die KKS-Anoden in die Hohlräume einbringt,
  • c) anschließend die Hohlräume mit den KKS-Anoden mit einem ionisch leitfähigen Gel füllt sowie
  • d) ggf. die Hohlräume vollständig abdichtet.
This object has been achieved in that one
  • a) produces vertical cavities on the surface of the concrete before it hardens,
  • b) after hardening of the concrete, introducing the KKS anodes into the cavities,
  • c) then the cavities filled with the KKS anodes with an ionic conductive gel and
  • d) if necessary, the cavities completely seals.

Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, dass man mit Hilfe des ionisch leitfähigen Gels die notwenige elektrische Leitfähigkeit über die gesamte Anwendungsdauer zuverlässig gewährleisten kann, welches eine Grundvoraussetzung für einen effektiven und zuverlässigen Korrosionsschutz der Stahlbewehrungen von Betonwerken darstellt. Außerdem können die KKS-Anoden immer zuverlässig in unmittelbarer Nähe zu den Bewehrungstählen angebracht werden.It that is surprisingly demonstrated that with the help of the ionic conductive gel the necessary electrical Conductivity over the entire application period reliable guarantee which is a prerequisite for effective and reliable corrosion protection represents the steel reinforcements of concrete works. In addition, the KKS anodes always reliable in the immediate vicinity the reinforcement steels be attached.

Das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst somit mindestens drei Stufen. Im ersten Schritt a) werden an der Oberfläche des Betons vor dessen Aushärtung senkrechte Hohlräume erzeugt, in welche die KKS-Anoden nach dem Aushärten des Betons eingebracht werden können. Da diese Hohlräume in der Oberfläche des Betons in beliebigem Abstand und unabhängig von der jeweiligen Konstruktion der Betonbauwerksteile erzeugt werden können, kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass die KKS-Anoden immer in unmittelbarer Nähe zum Bewehrungsstahl angebracht werden können.The Method according to the present invention thus comprises at least three levels. In the first step a) be on the surface of Concrete before its curing vertical cavities into which the KKS anodes are introduced after the concrete has set can be. Because these cavities in the surface of the concrete at any distance and regardless of the particular construction The concrete structural parts can be produced in this way ensure that the PPS anodes are always in close proximity to the rebar can be attached.

Die Geometrie der Hohlräume ist relativ unkritisch und richtet sich im Wesentlichen nach der Art der eingesetzten Anoden. Im Falle der bevorzugten Stabanoden sind die Hohlräume zylinderförmig, doch können diese im Falle von Netz- oder Maschenanoden aber auch quaderförmig sein.The Geometry of the cavities is relatively uncritical and is essentially based on the Type of anodes used. In the case of the preferred rod anodes are the cavities cylindrical, but they can in the case of mesh or mesh anodes but also cuboid.

Die Erzeugung der Hohlräume an der Oberfläche des Betons ist relativ unkritisch und kann nach den üblichen Methoden bewerkstelligt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Hohlräume im Beton mit Hilfe von rohrförmigen oder quaderförmigen Körpern als Platzhalter erzeugt, die bspw. aus Schaumformteilen, insbesondere aus Polystyrol oder Polyurethan, bestehen. Diese Materialien lassen sich vor allem nach dem Aushärten des Betons problemlos wieder entfernen. Die dadurch entstehenden Hohlräume sind zur Aufnahme der Elektroden geeignet.The Generation of cavities on the surface The concrete is relatively uncritical and can be customary Methods are accomplished. According to a preferred embodiment be the cavities in the Concrete with the help of tubular or cuboid bodies produced as a placeholder, the example. Of foam moldings, in particular made of polystyrene or polyurethane. Leave these materials especially after curing easily remove the concrete again. The resulting Cavities are suitable for receiving the electrodes.

Die Größe der Hohlräume richtet sich im Wesentlichen nach der Größe der KKS-Anoden. Die zylinderförmigen Hohlräume weisen in der Regel einen Durchmesser von 3 bis 30 cm und eine Höhe von 5 bis 250 cm auf.The Size of the cavities essentially the size of the KKS anodes. The cylindrical ones cavities usually have a diameter of 3 to 30 cm and a height of 5 up to 250 cm.

Im nachfolgenden Schritt b) werden die KKS-Anoden dann in die Hohlräume eingebracht. Die entsprechenden Anoden können hierbei aus den üblichen Materialien bestehen, wie z.B. sog. MMO (Mixed Metal Oxide)-Anoden, aktivierte Titanmetall-Anoden, platinierte Niobmetall-Anoden oder leitfähige keramische Anoden auf Basis von Titanoxid. Die Form der entsprechenden KKS-Anoden ist weitgehend unkritisch. So kann ohne weiteres auf bandförmige Anoden (ribbon-mesh) zurückgegriffen werden, doch werden beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt die KKS-Anoden in Form von Stabanoden verwendet.in the subsequent step b), the KKS anodes are then introduced into the cavities. The corresponding anodes can this from the usual Materials such as e.g. so-called MMO (Mixed Metal Oxide) anodes, activated titanium metal anodes, platinized niobium metal anodes or conductive ceramic anodes based on titanium oxide. The shape of the corresponding KKS anodes is largely uncritical. So can easily on band-shaped Anodes (ribbon-mesh) used be, but are preferred in the process according to the invention KKS anodes used in the form of rod anodes.

Es ist als erfindungswesentlich anzusehen, dass in der Stufe c) in die Hohlräume mit den KKS-Anoden ein ionisch leitfähiges Gel eingebracht wird. Das ionisch leitfähige Gel hat hierbei die Aufgabe, die notwendige elektrische Leitfähigkeit zwischen der Anode und der Stahlbewehrung über die gesamte Anwendungsdauer zuverlässig zu gewährleisten. Dazu muss dieses u. a. ein hohes Wasserrückhaltevermögen aufweisen, um ein Austrocknen und damit einen Verlust der Wirksamkeit zu verhindern.It is to be regarded as essential to the invention that in the stage c) in the cavities with the KKS anodes an ionically conductive gel is introduced. The ionic conductive Gel here has the task, the necessary electrical conductivity reliably between the anode and the steel reinforcement over the entire period of use guarantee. This must u. a. have a high water retention capacity to dry out and thus prevent a loss of effectiveness.

Das ionisch leitfähige Gel, welches sowohl in (halb-)flüssiger als auch in pastöser Form eingesetzt werden kann, besteht vorzugsweise aus 10 bis 90 Gew.-% eines mehrwertigen Alkohols, 0,1 bis 20 Gew.-% Stabilisatoren, 0,01 bis 5 Gew.-% Elektrolyt, 0 bis 50 Gew.-% inerte Füllstoffe sowie als Rest Wasser und ggf. weitere Additive in Form von Verdickungs- und Konservierungsmitteln oder Entschäumern.The ionic conductive Gel, which is both in (semi-) liquid as well as pasty Form can be used, preferably consists of 10 to 90 % By weight of a polyhydric alcohol, 0.1 to 20% by weight of stabilizers, 0.01 to 5 wt .-% electrolyte, 0 to 50 wt .-% inert fillers and the remainder water and optionally further additives in the form of thickening and preservatives or defoamers.

Vorzugsweise wird als mehrwertiger Alkohol Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 2,3-Butandiol oder Glycerin eingesetzt.Preferably as polyhydric alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol or glycerol used.

Als Stabilisatoren werden insbesondere wasserlösliche, ionische oder nicht-ionische Cellulose-Derivate, wie Methylcellulose (MC), Hydroxyethylcellulose (HEC), Methylhydroxyethylcellulose (MHEC), Methylhydroxypropylcellulose (MHPC), mikrobiell erzeugte Polysaccharide, wie Welan Gum, natürlich vorkommende extraktiv isolierte Polysaccharide (Hydrokolloide) wie Alginate, Xanthane, Carrageenane, Galactomannane verwendet.When Stabilizers are in particular water-soluble, ionic or non-ionic cellulose derivatives, such as methylcellulose (MC), hydroxyethylcellulose (HEC), methylhydroxyethylcellulose (MHEC), methyl hydroxypropyl cellulose (MHPC), microbially produced Polysaccharides, such as welan gum, naturally occurring extractive isolated polysaccharides (hydrocolloids) such as alginates, xanthans, Carrageenans, galactomannans used.

Bei den Elektrolyten kommen ein oder mehrere leicht wasserlösliche Salze ausgewählt aus der Gruppe Hydroxide, Nitrite und Nitrate von Natrium, Kalium, Lithium, Calcium und Aluminium bevorzugt zum Einsatz.at The electrolyte contains one or more slightly water-soluble salts selected from the group hydroxides, nitrites and nitrates of sodium, potassium, Lithium, calcium and aluminum are preferred.

Die inerten Füllstoffe mit einer bevorzugten Teilchengröße von 0,1 bis 3 mm bestehen insbesondere aus Calciumcarbonat, Quarz, Aluminiumoxid, Bariumsulfat und Schiefer.The inert fillers with a preferred particle size of 0.1 up to 3 mm consist in particular of calcium carbonate, quartz, aluminum oxide, Barium sulfate and slate.

Nach dem Einbringen des ionisch leitfähigen Gels in die Hohlräume mit den KKS-Anoden werden ggf. im letzen Schritt d) die Hohlräume vollständig abgedichtet, wobei man diese Abdichtung der Hohlräume vorzugsweise mit Hilfe von chemikalienbeständigen Dichtstoffen vornimmt.To the introduction of the ionic conductive Gels in the cavities if necessary, in the last step d) the cavities are completely sealed with the KKS anodes, wherein this sealing of the cavities preferably with the help of chemical resistant Makes sealants.

Bei den chemikalienbeständigen Dichtstoffen können Produkte auf Basis von Silikon, Polyurethan, Acrylat, silylmodifizierte Polymere (SMP), Bitumen, MS-Polymer, Epoxid und Polysulfid zum Einsatz kommen. Die Fugenbänder, die vorzugsweise in Form von Gewebebändern eingesetzt werden, können aus denselben Materialien wie die Dichtstoffe bestehen. Als bevorzugt sind jedoch Kautschuk-Mischungen, wie Silikon-Kautschuk, Acryl-Kautschuk sowie Bitumen-Kautschuk anzusehen. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass nachträglich Wasser in die Hohlräume eindringen kann.at the chemical resistant Sealants can Products based on silicone, polyurethane, acrylate, silyl-modified Polymers (SMP), bitumen, MS polymer, Epoxy and polysulfide are used. The joint tapes, the preferably in the form of fabric tapes can be used made of the same materials as the sealants. As preferred However, rubber compounds such as silicone rubber, acrylic rubber and bitumen rubber. This is to prevent be that retrospectively Water in the cavities can penetrate.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine sehr kostengünstige und effektive Methode zum kathodischen Korrosionsschutz der Stahlbewehrungen von Betonwerken bereitgestellt, welches auch über eine längere Anwendungsdauer zuverlässig arbeitet und für alle Stahlbetonwerke geeignet ist.With Help of the method according to the invention will be a very cost effective and effective method for cathodic corrosion protection of steel reinforcements provided by concrete works, which works reliably over a longer period of use and for all reinforced concrete plants are suitable.

Das nachfolgende Beispiel soll die Erfindung näher veranschaulichen.The The following example is intended to illustrate the invention in more detail.

Beispielexample

Es wurde ein Stahlbetonkörper mit den Dimensionen Länge 180 cm, Breite 50 cm und Höhe 100 cm hergestellt. Die Stahlbewehrung des Körpers wurde dabei so angeordnet, dass unterschiedliche Bewehrungsdichten im Betonkörper erreicht wurden. Außerdem wies der Körper drei auf einer Seite offene, zylinderförmige Hohlräume auf. Die Hohlräume wiesen dabei eine Länge von 95 cm und einen Durchmesser von 5 cm auf und waren senkrecht zur Oberseite des Betonkörpers angeordnet. Die Hohlräume wurden dadurch erzeugt, dass Schaumformteile mit den Dimensionen der späteren Hohlräume vor dem Vergießen des Körpers mit Beton senkrecht zur späteren Oberfläche des Betonkörpers fixiert wurden und diese nach dem Erhärten des Betons wieder entfernt wurden. Diese Hohlräume dienten zur späteren Aufnahme der Anoden.It became a reinforced concrete body with the dimensions length 180 cm, width 50 cm and height 100 cm made. The steel reinforcement of the body was arranged in such a way that achieves different reinforcement densities in the concrete body were. Furthermore dismissed the body three open on one side, cylindrical cavities. The cavities showed while a length of 95 cm and a diameter of 5 cm and were vertical to the top of the concrete body arranged. The cavities were generated by the fact that foam moldings with the dimensions later cavities before casting of the body with concrete perpendicular to the later surface of the concrete body were fixed and removed after the hardening of the concrete again were. These cavities served for later Recording the anodes.

Vor dem Vergießen des Betonkörpers mit Beton wurden an zehn verschiedenen Stellen der Stahlbewehrung, gleichmäßig über den gesamten Stahlbetonkörper verteilt, noch Silber/Silberchlorid-Referenzelektroden (Bezugselektroden) an die Bewehrung angebracht.In front the casting of the concrete body with concrete at ten different points of steel reinforcement, evenly over the entire reinforced concrete body distributed, nor silver / silver chloride reference electrodes (reference electrodes) attached to the reinforcement.

Zwei Wochen nach der Herstellung des Stahlbetonkörpers und der damit einhergehenden Erhärtung des Betons wurden titanbeschichtete MMO-Anodenbänder in die drei dafür vorgesehenen Hohlräume eingebracht. Dabei wurden die Anodenbänder mit Hilfe von Abstandshaltern mittig in den zylinderförmigen Hohlräumen platziert, die Anoden an die Stromversorgung angeschlossen und die verbleibenden Hohlräume mit einem ionisch leitfähigen Gel vollständig aufgefüllt.Two Weeks after the production of the reinforced concrete body and the associated Hardening of the Concrete was titanium coated MMO anode tapes in the three provided cavities brought in. The anode bands were made using spacers centered in the cylindrical cavities placed, the anodes connected to the power supply and the remaining cavities with an ionic conductive Gel completely refilled.

Das eingesetzte Gel hatte folgende Zusammensetzung: 0,80 Gew.-% Stabilisator auf Basis Xanthan Gum 40,00 Gew.-% Ethylenglykol 0,03 Gew.-% Calciumnitrat 34,02 Gew.-% Wasser 0,15 Gew.-% Konservierungsmittel 25,00 Gew.-% Füllstoff The gel used had the following composition: 0.80% by weight Stabilizer based on xanthan gum 40.00% by weight ethylene glycol 0.03% by weight calcium nitrate 34.02% by weight water 0.15% by weight preservative 25.00% by weight filler

Die Naturpotentiale des Körpers wurden vor dem Einschalten des Anoden-Schutzstromes mit Hilfe der einzelnen Silber/Silberchlorid-Bezugselektroden über ein Monitoring-System ermittelt. Der über die drei MMO-Anodenbänder vermittelte Schutzstrom wurde aktiviert und so eingestellt, dass die notwendige Stromdichte von 2 bis 20 mA/m2 erreicht wurde.The natural potentials of the body were determined by switching on the anode protective current using the individual silver / silver chloride reference electrodes via a monitoring system. The protection current mediated by the three MMO anode bands was activated and adjusted so that the necessary current density of 2 to 20 mA / m 2 was achieved.

Über die Bezugselektroden wurden die anliegenden Potentiale bei eingeschaltetem Strom („On-Potential"), direkt nach dem Ausschalten des Stroms („Off-Potential") und die Potentiale nach verschiedenen Zeiten nach dem Ausschalten des Schutzstromes gemessen. Die dabei durchgeführten Depolarisationsmessungen zeigten, dass ein ausreichender Korrosionsschutz der Stahlbewehrung über die gesamte Fläche des Stahlbetonkörpers gemäß EN 12696 und anderen Standards erreicht wurde.About the Reference electrodes were the applied potentials when switched on Electricity ("on-potential"), right after the Turn off the power ("off potential") and the potentials after different times after switching off the protection current measured. The performed Depolarization measurements showed that adequate corrosion protection the steel reinforcement over the entire area of the reinforced concrete body according to EN 12696 and other standards has been achieved.

Claims (15)

Verfahren zum kathodischen Korrosionsschutz (KKS) von Bewehrungen von Stahlbetonwerken, dadurch gekennzeichnet, dass man a) an der Oberfläche des Betons vor dessen Aushärtung senkrechte Hohlräume erzeugt, b) nach dem Aushärten des Betons die KKS-Anoden in die Hohlräume einbringt, c) anschließend die Hohlräume mit den KKS-Anoden mit einem ionisch leitfähigen Gel füllt sowie d) ggf. die Hohlräume vollständig abdichtet.Process for the cathodic corrosion protection (PPS) of reinforcements of reinforced concrete plants, characterized in that a) on the surface of the concrete before its curing produces vertical cavities, b) after hardening of the concrete, the KKS anodes brings into the cavities, c) subsequently fills the cavities with the KKS anodes with an ionic conductive gel and d) if necessary, the cavities completely seals. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hohlräume im Beton mit Hilfe von rohrförmigen oder quaderförmigen Körpern erzeugt.Method according to claim 1, characterized in that that you have the cavities in concrete with the help of tubular or cuboid bodies generated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Körper aus Kunststoff wie z.B. Polystyrol oder Polyurethan bestehen.Method according to claim 2, characterized in that that the tubular body plastic such as e.g. Polystyrene or polyurethane exist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume einen Durchmesser von 3 bis 30 cm und eine Höhe von 5 bis 250 cm aufweisen.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the cavities have a diameter of 3 to 30 cm and a height of 5 to 250 cm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als KKS-Anoden sog. MMO (Mixed Metal Oxide)-Anoden, aktivierte Titanmetall-Anoden, platinierte Niobmetall-Anoden oder leitfähige keramische Anoden auf Basis von Titanoxid eingesetzt werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that as KKS anodes so-called MMO (Mixed Metal Oxide) anodes, activated Titanium metal anodes, platinized niobium metal anodes or conductive ceramic Anodes based on titanium oxide can be used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die KKS-Anoden in Form von Stab- oder Bandanoden verwendet werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that the KKS anodes used in the form of rod or tape anodes become. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Gel ein hohes Wasserrückhaltevermögen aufweist.Method according to one of claims 1 to 6, characterized that the conductive Gel has a high water retention capacity. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel in (halb-)flüssiger oder pastöser Form verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that the gel in (semi) liquid or pasty Form is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel 10 bis 90 Gew.-% eines mehrwertigen Alkohols, 0,1 bis 20 Gew.-% Stabilisatoren, 0,01 bis 5 Gew.-% Elektrolyt, 0 bis 50 Gew.-% inerte Füllstoffe sowie als Rest Wasser und ggf. weitere Additive in Form von Verdickungs- und Konservierungsmitteln oder Entschäumern enthält.Method according to one of claims 1 to 8, characterized that the gel 10 to 90 wt .-% of a polyhydric alcohol, 0.1 to 20 wt .-% stabilizers, 0.01 to 5 wt .-% electrolyte, 0 to 50 Wt .-% inert fillers and the remainder water and optionally further additives in the form of thickening and preservatives or defoamers. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als mehrwertiger Alkohol Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 2,3-Butandiol oder Glycerin eingesetzt wird.Method according to claim 9, characterized in that as polyhydric alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol or glycerol is used. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man als Stabilisatoren wasserlösliche, ionische oder nicht-ionische Cellulose-Derivate, wie Methylcellulose (MC), Hydroxyethylcellulose (HEC), Methylhydroxyethylcellulose (MHEC), Methylhydroxypropylcellulose (MHPC), mikrobiell erzeugte Polysaccharide, wie Welan Gum, natürlich vorkommende extraktiv isolierte Polysaccharide (Hydrokolloide) wie Alginate, Xanthane, Carrageenane, Galactomannane verwendet.Method according to claim 9, characterized in that that as stabilizers water-soluble, ionic or non-ionic Cellulose derivatives, such as methylcellulose (MC), hydroxyethylcellulose (HEC), methylhydroxyethylcellulose (MHEC), methyl hydroxypropyl cellulose (MHPC), microbially produced Polysaccharides, such as welan gum, naturally occurring extractive isolated polysaccharides (hydrocolloids) such as alginates, xanthans, Carrageenans, galactomannans used. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt ein oder mehrere leicht wasserlösliche Salze ausgewählt aus der Gruppe Hydroxide, Nitrite und Nitrate von Natrium, Kalium, Lithium, Calcium und Aluminium zum Einsatz kommen.Method according to claim 9, characterized in that that as electrolyte one or more slightly water-soluble salts selected from the group hydroxides, nitrites and nitrates of sodium, potassium, Lithium, calcium and aluminum are used. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die inerten Füllstoffe aus Calciumcarbonat, Quarz, Aluminiumoxid, Bariumsulfat und Schiefer bestehen.Method according to claim 9, characterized in that that the inert fillers made of calcium carbonate, quartz, alumina, barium sulfate and slate consist. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die inerten Füllstoffe eine Teilchengröße von 0,1 bis 3 mm aufweisen.Method according to claim 13, characterized in that that the inert fillers a particle size of 0.1 up to 3 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass man die Abdichtung der Hohlräume in Stufe d) mit Hilfe von chemikalienbeständigen Dichtstoffen vornimmt.Method according to one of claims 1 to 14, characterized that the sealing of the cavities in step d) with the help of chemical resistant Makes sealants.
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