Bewehrung dauerhaft schützen
Feuerverzinkter Betonstahl
Bewehrungskorrosion verhindern
Korrosion von Bewehrungsstahl ist weit verbreitet. Das hierdurch verursachte Schadensspektrum reicht von optischen Beeinträchtigungen durch Rostflecken über Betonabplatzer bis zum völligen statischen Versagen der Konstruktion.
In der Regel bedarf Betonstahl keines zusätzlichen Schutzes, denn er wird durch die hohe Alkalität des Betons passiviert und damit geschützt. Dieser Schutz ist bei einem pH-Wert zwischen 10 und 13,8 gegeben. Unter ungünstigen Bedingungen geht dieser Schutz jedoch verloren - der Betonstahl korrodiert und es entstehen schleichend nur schwer oder gar nicht sanierbare Bauschäden. Durch Feuerverzinken des Betonstahls kann Bewehrungskorrosion sicher verhindert werden.
Bewehrungskorrosion hat viele Ursachen
Fehlstellen im Beton durch Risse, Fugen, Kiesnester oder fehlerhafte Betonüberdeckung sind typische Ursachen für Bewehrungskorrosion. Weitere Ursachen sind die Versauerung des Betons durch das Kohlendioxid der Luft und saure Substanzen (Karbonatisierung) und natürlich das Einwirken von Chloriden durch Tausalzbelastung oder Meeresatmosphäre.
Feuerverzinken: Bewährt und dauerhaft
Eine Feuerverzinkung ist seit Jahrzehnten ein bewährter Korrosionsschutz für Stahl und auch für Betonstahl eine wirkungsvolle, langlebige Schutzalternative. Langzeituntersuchungen aus den USA beweisen die Dauerhaftigkeit von feuerverzinkten Betonstählen. Beispielsweise wurde an der 1972 erbauten Boca Chica Brücke in Florida (Abbildung) im Jahre 1999 eine Dicke der Zinkschicht von 163 µm gemessen.
Guter Schutz bei Carbonatisierung
Bewehrungskorrosion durch Carbonatisierung kann durch Feuerverzinken dauerhaft verhindert werden, da eine Feuerverzinkung auch unter einem pH-Wert von 10 schützt. Die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) "Feuerverzinkte Betonstähle" sagt hierzu: "In karbonatisiertem Beton ist ein deutlicher korrosionsschutztechnischer Vorteil des feuerverzinkten Betonstahls gegenüber unverzinkten Betonstählen festzustellen." und erlaubt in den in den Expositionsklassen XC1 bis XC4 bei Verwendung feuerverzinkter Bewehrung eine Reduzierung der Betondeckung um bis zu 10 mm.
Schutz bei Chlorid-Belastung
Feuerverzinkte Bewehrungsstähle sind auch unter Chloridbelastung deutlich beständiger als unverzinkte. Die Chloride werden von der Verzinkung als schwerlösliche basische Zinkchloride abgebunden und unschädlich gemacht. Durch die Verwendung feuerverzinkter Betonstähle wird die Dauerhaftigkeit von chloridbelasteten Konstruktionen und Bauteilen deutlich verbessert. Hierzu gehören in besonderem Maße maritime Bauwerke mit Kontakt durch Meerwasser oder durch salzhaltige Seeluft sowie Bauten die unmittelbar oder in Form von Sprühnebel und Spritzwasser durch Tausalze belastet werden (s. Tabelle). Hierzu gehören beispielsweise Stahlbetonbrücken, Parkhäuser und Tiefgaragen.
Neue Zulassung für feuerverzinkten Betonstahl ermöglicht Reduzierung der Betondeckung und Biegen vor dem Verzinken
Seit Januar 2019 ist eine neue allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) für feuerverzinkte Betonstähle gültig.
Neben praxisrelevanten Verbesserungen für Verarbeiter wie dem Biegen von Bewehrungsstahl vor dem Feuerverzinken ermöglicht sie erstmals in den Expositionsklassen XC1 bis XC4 eine Abminderung der Betondeckung und damit die Einsparung von Beton, durch die sich zusätzlich auch statische sowie ästhetische Vorteile ergeben können.
Feuerverzinkter Betonstahl in den Regelwerken
Feuerverzinkte Betonstähle dürfen wie unverzinkte Betonstähle zur Bewehrung von Stahlbeton nach Eurocode 2 (zusammen mit dem nationalen Anhang DIN EN 1992-1-1 NA) unter Beachtung der Regeln der Zulassung verwendet werden. Besondere Auflagen, die bei Entwurf und Bemessung, bei der Ausführung und beim Feuerverzinken beachtet werden müssen, sind in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung/allgemeinen Bauartgenehmigung Z-1.4-165 aufgeführt. Die im Februar 2019 erschienene DIN EN 10348-2 ist die deutschsprachige Version der EN 10348-2, die grundsätzliche Anforderungen an feuerverzinkten Betonstahl in Form von Erzeugnissen nach EN 10080, die zur Weiterverarbeitung bestimmt sind, festlegt. DIN EN 10348-2 ist keine harmonisierte Norm und findet keine Anwendung in Deutschland.
Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung/Allgemeine Bauartgenehmigung
Für feuerverzinkte Betonstähle gibt es eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung/allgemeine Bauartgenehmigung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DiBt), Berlin unter der Zulassungsnummer Z-1.4-165. Die aktuelle Ausgabe ist seit dem 1.1.2019 gültig. Sie regelt besondere Auflagen, die bei Entwurf und Bemessung, bei der Ausführung und beim Feuerverzinken zu beachten sind. So sind spezielle Kennzeichnungen, Prüfungen und Dokumentationen im Rahmen der Eigen- und Fremdüberwachung verbindlich vorgesehen. Es sind ausschließlich baufsichtlich zugelasssene Feuerverzinkereien zum Feuerverzinken von Betonstählen berechtigt. Bauaufsichtliche Zulassung für feuerverzinkten Betonstahl
Diese Betonstähle dürfen feuerverzinkt werden:
Betonstähle nach DIN 488-1, Betonstabstahl nach DIN 488-2, Betonstahl in Ringen (im gerichteten Zustand) nach DIN 488-3, Betonstahlmatten nach DIN 488-4, Betonstahl - Gitterträger nach DIN 488-5 sowie alle Betonstähle mit bauaufsichtlicher Zulassung.
Es können seit dem 1.1.2019 auch weiterverarbeitete Bauprodukte (z.B. Mattenkörbe, Haken, Schlaufen, Bügel, etc.) feuerverzinkt werden. Hierzu müssen jedoch besondere Anforderungen an das Biegen vor dem Verzinken eingehalten werden, da für das Biegen vor dem Verzinken abweichende Anforderungen an die Biegerollendurchmesser gestellt werden (s. Zulassung Z-1.4-165).
Feuerverzinkten Bewehrungsstahl fachgerecht planen und ausschreiben
Bei der Planung gilt: Feuerverzinkte Betonstähle dürfen wie unverzinkte Betonstähle zur Bewehrung von Stahlbeton nach Eurocode 2 verwendet werden unter Beachtung der besonderen Bestimmungen für den Zulassungsgegenstand, den Anwendungsbereich, das Bauprodukt, den Entwurf, die Bemessung und die Ausführung. Details können der bauaufsichtlichen Zulassung Z-1.4-165 entnommen werden
Musterausschreibungstext „Feuerverzinkter Betonstahl”
1. Feuerverzinkter Betonstahl gemäß allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung/allgemeiner Bauartgenehmigung Z-1.4-165 „Feuerverzinkte Betonstähle“, Ausgabe 01.01.2019.
2. Das Feuerverzinkungsunternehmen muss über ein gültiges Übereinstimmungszertifkat
(Ü-Zeichen) für dieses Bauprodukt verfügen.
Nachbehandlung von feuerverzinktem Bewehrungsstahl möglich
Für einige Anwendungen (z.B. Brückenkappen) empfiehlt sich zum Zwecke der Passivierung die Nachbehandlung der feuerverzinkten Betonstähle vor dem Betonieren. Diese Nachbehandlung minimiert evtl. auftretende Reaktionen in der Frischbetonphase, die in Abhängigkeit von der Betonzusammensetzung gegebenenfalls auftreten können. Die Nachbehandlung wird im Werk unmittelbar nach der Herstellung der Feuerverzinkung appliziert. Für die Nachbehandlung von feuerverzinkten Betonstählen dürfen nur zugelassene Produkte nach der Spezifikation IFG NB 2019 gemäß Zulassung Z-1.4-165 verwendet werden. Diese Spezifikation ist beim Institut Feuerverzinken hinterlegt. Sind bei der Ausführung zum Zwecke der Passivierung nachbehandelte feuerverzinkte Betonstähle vorgesehen, so ist dieses vom Auftraggeber bereits bei der Bestellung der Feuerverzinkung mit anzugeben.
Infraleichtbeton: Der Beton der Zukunft benötigt korrosionsbeständige Bewehrung
Infraleichtbeton wird das Bauen revolutionieren. Mit einer Rohdichte von unter 800 kg/m³ exklusive Bewehrung wiegt er deutlich weniger als Normalton und bietet zudem hervorragende Dämm-Eigenschaften. Erste Referenzbauten erreichen mit ihren einschaligen Sichtbetonwänden den Passivhausstandard. Im Gegensatz zu Normalbeton werden für Infraleichtbeton statt Schotter oder Kies leichtere Zuschläge wie Blähton oder Blähglas verwendet. Hierdurch wird er leicht, porös und kann viel Luft einschließen.
Autorisierte Verzinkereien
Das Feuerverzinken von Betonstahl darf nur durch Verzinkereien erfolgen, die autorisiert sind Betonstähle gemäß Allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung Z 1.4-165 des Deutschen Instituts für Bautechnik (DiBt) Berlin zu feuerverzinken.
Übersicht autorisierter Verzinkereien
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Download: Special "Feuerverzinkter Betonstahl"
Inhalt des Specials: Wo er Sinn macht | Neue Zulassung erlaubt Reduzierung der Betondeckung und Biegen vor dem Verzinken | Referenzbeispiele: Sicht- und Weißbeton, Infraleichtbeton, Dünnwandige Konstruktionen, Chloridbelastete Park- und Verkehrsbauten | Ausschreibungstexte und weitere Infos
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