1. Grundlagen

Stahlbeton spielt im modernen Bauwesen eine wichtige Rolle: weit gespannte Brückenbauten im Straßenverkehr, moderne Bürogebäude, kilometerlange Tunnelröhren, sie alle (und noch vieles mehr) wären ohne Stahlbeton kaum zu realisieren.

Die stählerne Bewehrung von Stahlbetonkonstruktionen ist normalerweise ohne weitere Maßnahmen gut vor Korrosion geschützt. Die hohe Alkalität des Betons sorgt dafür, daß der Stahl eine dünne, lückenlose Oxidhaut aufbaut; der Stahl wird "passiviert" und rostet daher nicht.

Es gibt jedoch eine Reihe von Möglichkeiten, unter denen dieser gute Schutz vor Korrosion an Wirksamkeit verliert oder sich erst gar nicht im erforderlichen Maße aufbauen kann, so zum Beispiel bei:

Fehlstellen im Beton (Risse, Fugen, Kiesnester, zu geringe oder fehlende Betonüberdeckung (Abb. I) Karbonatisierung des Betons (bzw. Neutralisation durch andere, saure Substanzen) Einwirkung von Chloriden (z.B. bei Streusalzbelastung oder Meeresatmosphäre)

Die Sanierung derartiger Korrosionsschäden an Stahlbetonkonstruktionen ist außerordentlich schwierig und aufwendig und technisch mitunter nicht immer einwandfrei durchführbar. Die Forderung nach einem zuverlässigen Schutz gegen Korrosion gewinnt deshalb ständig an Bedeutung.

Abb. 1: Korrodierter Betonstahl als Folge einer zu geringen Betonüberdeckung

Abb. 2: Sanierungarbeiten an einer Stahlbetonstützwand 

2. Die Feuerverzinkung

Die Feuerverzinkung bietet als Korrosionsschutzverfahren die Möglichkeit, Beton-

stahl (sowohl Betonstabstahl, Betonstahl in Ringen als auch Betonstahlmatten) wirkungsvoll vor Korrosion zu schützen.

Der massive, metallische Zinküberzug geht mit dem Stahl eine unlösbare Verbin-

dung ein, die auch Verformungen (zum Beispiel durch das Biegen des Beton-stahls) ohne schädliche Folgen übersteht.

Außerhalb der Bundesrepublik Deutschland wird die Feuerverzinkung bei Beton-

stählen seit vielen Jahren mit Erfolg eingesetzt (Abb. 3). Selbst unter schwierigen Bedingungen (bei sehr filigranen Stahlbetonkonstruktionen und bei hoher Korrosionsbelastung) hat sich die Feuerverzinkung des Betonstahls bewährt.

Bevor eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung in Deutschland möglich war, mußten zunächst umfangreiche Forschungen durchgeführt werden. Das Ver-

bundverhalten zwischen Beton und Zinküberzug wurde untersucht, sowie das Verhalten beim Biegen des feuerverzinkten Stahls (Abb. 4), die Einwirkungen von Betonzusätzen ebenso wie das Verhalten im Langzeiteinsatz.

3. Bauaufsichtliche Zulassung

Als Ergebnis der durchgeführten Forschungsarbeiten konnte feuerverzinkter Betonstahl im Jahre 1981 erstmals durch das Deutsche Institut für Bautechnik bauaufsichtlich/baurechtlich zugelassen werden (Zulassungsnummer Z-1.4-165). Im Zulassungsbescheid sind für das Feuerverzinken besondere Auflagen zu beachten.

So darf zum Beispiel eine Temperatur der Zinkschmelze von 460 °C nicht überschritten werden; geforderte Schichtdicken sind einzuhalten, ebenfalls eine bestimmte Rippengeometrie des Betonstahls.

Besonderer Wert wurde auf die Überwachung des Produktes gelegt. So sind spezielle Kennzeichnungen, Prüfungen und Dokumentationen im Rahmen der Eigen- und Fremdüberwachung verbindlich vorgesehen.

Betonstahlmatten lassen sich in der Regel ohne Probleme feuerverzinken. Allenfalls bei Matten mit sehr geringem Drahtdurchmesser muß man darauf achten, daß ein möglicher Verzug durch das Eigengewicht der Matte vermieden wird. Bei Betonstabstählen kann die erforderliche Rippengeometrie der Betonstähle nur dann eingehalten werden, wenn ein sehr steiler Auszug des Materials aus dem Zinkbad sichergestellt ist, oder ein definiertes Abblasen des noch flüssigen Zinks von der Oberfläche des Stahls beim Ausziehen aus der Zinkschmelze erfolgt. Im Regelfall ist es nicht möglich, bei Betonstabstählen das Feuerverzinken erst nach dem Biegen durchzuführen, da sich hierbei die Rippengeometrie der Betonstähle mehr als zulässig verändern kann. Das Feuerverzinken von Betonstahl in Ringen bereitet keine Probleme.

Hinsichtlich der Werkstoffe dürfen folgende Betonstahlsorten feuerverzinkt werden:

Betonstahl nach DIN 488

Betonstabstahl:

BSt 420 S (111 S)

BSt 500 S (IV S)

Betonstahlmatten:

BSt 500 M (IV M)

Bewehrungsdraht:

BSt 500 P (IV P)

BSt 500 G (IV G)

Betonstahl in Ringen:

BSt 500WR (IV WR)

BSt 500 KR (IV KR)

Bei der Bauausführung sind allerdings einige besondere Auflagen zu beachten; so ist zum Beispiel der Kontakt von verzinkter Bewehrung mit unverzinkter, nicht vorgespannter Bewehrung oder mit Baustahl nur zulässig, wenn sich die Kontakte auf Punktberührung (Kreuzungspunkte) beschränken und keine Temperatur-

belastung auftritt, die über die atmosphärisch bedingten Temperaturen hinaus-

geht (also keine Anwendung in Schornsteinen, Kühltürmen, Faulbehältern usw.). Kontaktstellen zwischen verzinkter Bewehrung und Bauteilen aus nichtrostendem Stahl (gemäß Zulassung Z-30.44.1 bzw. Z-1.6-lV NR I) sind zulässig. Hingegen dürfen Betonstähle nach dem Verzinken nicht geschweißt werden.

Abb. 3: Feuerverzinkter Betonstahl an einer Hafenanlage in Japan

Abb. 4: Nach dem Feuerverzinken gebogen - keine Probleme  

4. Tendenzen

Beim Einsatz von feuerzinkten Betonstählen sind besondere Anforderungen zu berücksichtigen, die im geltenden Zulassungsbescheid beschrieben sind. Diese Anforderungen betreffen den Planer, das Bauunternehmen und natürlich auch die Feuerverzinkerei. Im Zusammenwirken aller Beteiligten lassen sich auch unter schwierigen Bedingungen und hoher Korrosionsbelastung Stahlbetonkonstruk-

tionen erstellen, die keine Probleme mit der Korrosion haben.