Elektrisch leitende Carbonbewehrung für neuartige Anwendungen beim Bau

Bewehrungen aus Carbonfasern sind üblicherweise elektrische Isolatoren. Eine neue Carbonbewehrung, die elektrischen Strom leitet, ist in der Lage, Zusatzaufgaben zu übernehmen.

eGrid: eine Carbonbewehrung, die elektrischen Strom leitet und so Zusatzaufgaben übernehmen kann.

Foto: Solidian

Carbonfaserbewehrungen sind meist mit einem Polymer imprägniert, das eine isolierende Wirkung hat, sodass sie elektrischen Strom nicht leiten. Solidian, ein Spezialist für nicht-metallische Bewehrung, bringt jetzt mit seinem eGrid eine Carbonbewehrung auf den Markt, die Strom leitet.

Damit kann die Bewehrung beispielsweise Betonoberflächen erwärmen – eine Anwendung dafür wäre, Landebahnen oder Laderampen zu enteisen. Und die leitfähige Carbonbewehrung verhindert nach Herstellerangaben beim Einsatz als kathodischer Korrosionsschutz (KKS, siehe auch Kasten unten) die Korrosion der Stahlbewehrung. Dabei kann sie die bislang verwendeten, sehr teuren Titannetze oder -bänder nach Angaben des Herstellers vollständig ersetzen.

Darüber hinaus seien mit der Carbonbewehrung erweiterte Funktionen wie etwa die gleichzeitige Verstärkung des Bestandes denkbar.

Feuchtigkeitsmessung im Beton mit zwei Bewehrungslagen

Werden nicht eine, sondern zwei Lagen eGrid eingebaut, kann zusätzlich das Eindringen von Feuchtigkeit in den Beton überwacht werden. Das Messprinzip: Zwischen den Lagen der Bewehrung wird der Elektrolytwiderstand des Betons gemessen und so eine Feuchtezunahme registriert.

Um diese Anwendung so einfach wie möglich zu machen, bietet der Hersteller ein vorkonfektioniertes System an, das aus zwei Lagen Bewehrung und den erforderlichen Abstandhaltern besteht.

Das eGrid von Solidian eignet sich unter anderem für den kathodischen Korrosionsschutz (KKS).

Foto: Solidian

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Kathodischer Korrosionsschutz (KKS)

Bewehrungsstahl wird in der Regel mit einer dicken alkalischen Betonschicht überdeckt. Diese sorgt dafür, dass auf dem Stahl eine schützende Passivschicht entsteht. CO2 kann jedoch bewirken, dass der pH-Wert des Betons sinkt und die Passivschicht schwindet. Zum gleichen Ergebnis können auch eindringende Chloride (Streusalze) führen. Die Folge: Stahlkorrosion. Der Grund: Der ungeschützte Stahl wird zur Anode, geschützter zur Kathode und es bildet sich eine galvanische Zelle (Batterie). Dabei kommt es zu einem leichten Stromfluss, bei dem der ungeschützte Stahl nach und nach abgetragen wird.

Dieser Prozess lässt sich durch Strom, der von außen eingebracht wird, unterdrücken, was als kathodischer Korrosionsschutz (KKS) bezeichnet wird. Beim präventiven kathodischen Korrosionsschutz (pKKS) wird der Strom schon eingebracht, wenn der pH-Wert noch nicht im kritischen Bereich liegt beziehungsweise wenn die Chloride noch nicht bis zur tragenden Bewehrung vorgedrungen sind. Dadurch wird die Lebensdauer des Stahlbetons verlängert und eventuell anfallende Reparaturen können auf einen günstigen Zeitpunkt verschoben werden.