Geo - 11.2019

bei Hessen Mobil, vermerkt die freilie­

gende Bewehrung mit kurzen Wellen­

linien in der Rissskizze. Sie verzeichnet

alle Schäden in Form von Kurzzeichen

mit Ort und Ausdehnung. Eigentlich ist

Beton die perfekte Umgebung fü r Eisen

und Stahl. Denn fri sch gegossen herrscht

darin ein stark alkalisches Milieu, der

pR-Wert von mehr als 12 gleicht dem­

jenigen einer Ammoniaklösung. "Und

unter diesen Umständen rostet die Be­

wehrung nicht", sagt Hofmann. Aber

die Brücken altern, und gleich mehrere

Mechanismen nagen an ihrer Substanz

und bahnen dem Rost den Weg.

Da ist die Carbonatisierung. Kohlen­

stoffdioxid aus der Luft wandert binnen

einigen Jahren immer weiter hinein in

den Baustoffund reagiert chemisch mit

den Bestandteilen. Das Säuremilieu ver­

schiebt sich dabei. Bauingenieur Hof­

mann weiß: "Wenn der pR-Wert bei 8

liegt, dann reicht das nicht mehr aus,

um das Rosten der Bewehrung zu un­

terbinden. Und je poröser der Beton war,

desto schneller schreitet die Carbona­

tisierung fort." Tritt dann noch Feuch­

tigkeit hinzu, setzt der Eisenfraß ein.

Und Feuchtigkeit findet unweigerlich

ihren Weg durch feine Risse-von denen

es an Bauwerken wie der Bornbachtal­

brücke mehr als genug gibt.

Während die Brückenprüfer unter

dem Betonkasten werkeln, braust oben

der Verkehr, etwa 60 000 Fahrzeuge an

jedem Tag, mehr als 20 Prozent davon

Lastwagen, bis zu 44 Tonnen schwer.

Tendenz steigend. Ursprünglich ausge­

legt war die A 45 für 30 000 Fahrzeuge.

"Jeder Lkw", sagt Achim Hofmann,

"belastet die Brücke so stark wie 20 000

bis 40 000 Pkw." Denn dieses lässt ein

Großversuch in den USA vermuten: Der

Ve rschleiß einer Straße steigt mit der

vierten Potenz der Achslast.

E

IN 40-TONNER mit vier Ach­

sen bringt pro Achse lO Tonnen

auf den Asphalt, das entspricht

einer Wirkungvon lOxlQxlQxlO,

also lO 000 Tonnen, bei vier Achsen

insgesamt 40 000 Tonnen. Ein Perso­

nenkraftwagen mit zwei Tonnen Ge­

wicht verteilt auf zwei Achsen stresst

die Straße lediglich mit zwei Tonnen.

GEO 11 2019

KORROSION IM DETAIL

Achtung, Elektronenklau

Treffen Sauerstoff und Wasser auf Eisen, beginnt

der Metallfraß. Den verhindert eine Schicht aus Zink

Illustrationen: Illuteam

SO ENTSTEHT ROST

..

.. Sauerstoff ..

• •

Motor der Korrosion ist der Elektronenhunger des Sauerstoffs.

Von diesem angetrieben gibt Eisen Elektronen ab und löst sich

als Ionen im Wasser (1). Die Elektronen fließen im Metall dorthin,

wo die Sauerstoffkonzentration am größten ist: zum Rand des

Tropfens (2). Dort reagieren Sauerstoff und Wasser unter

Aufnahme von Elektronen zu Hydroxid-Ionen (3). Hydroxid-und

Eisen-Ionen verbinden sich zu Eisenhydroxid (4), das sich in

Eisenoxid-Hydroxid - also Rost- verwandelt und ablagert (5).

SO SCHÜTZT ZINK

..

I

.. Sauerstoff ..

Wassertropfen

• Zink-Ionen

Hydroxid­

Ionen

• •

Zink ist, wie Chemiker sagen, unedler als Eisen. Es gibt

lieber Elektronen ab. Bei einer Verletzung der Schutzschicht

werden daher vom Zink Elektronen freigesetzt (1).

Sie fließen in die Reaktion von Sauerstoff mit Wasser zu

Hydroxid-Ionen (2). Das Eisen bleibt heil.

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