Realkalisierungspotenzial von zementgebundenen Werkstoffen im Trinkwasserbereich

Die realkalisierende Wirkung von mineralischen Mörteln ist aus der Instandsetzung von carbonatisierten Betonen im Hochbau bekannt. Die Anwendungsgrenzen beziehen sich dabei entsprechend der DAfStb-Richtlinie "Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen" auf die Verwendung eines Portlandzements basierten (CEM I) Instandsetzungsmaterials sowie darauf, dass die mittlere Carbonatisierungstiefe um nicht mehr als 20 mm hinter die Bewehrung vorgedrungen ist. Bei der Instandsetzung von Trinkwasserbehältern wird die Realkalisierung von mineralischen Beschichtungen ebenfalls bei der Anwendung der Auskleidungsprinzipien unter Berücksichtigung zusätzlicher technischer und hygienischer Randbedingungen zugrunde gelegt. Für die Anwendung in Trinkwasserbehältern wird das Realkalisierungsdepot mineralischer Beschichtungen zwar als Fähigkeit zur Erhöhung der Alkalität des Altbetons definiert, jedoch fehlen bisher hinreichende wissenschaftliche Erkenntnisse, damit die Realkalisierung für Anwender und Planer im Trinkwasserbereich fassbar und abschätzbar wird. Unter Berücksichtigung der maßgebenden Einflussgrößen werden in dieser Arbeit die Mechanismen der Realkalisierung anhand experimenteller Untersuchungen abgeleitet und erläutert. Das Realkalisierungsvermögen von Instandsetzungsmörteln wird näher spezifiziert, sodass es dem Anwender ermöglicht wird, Mörtelsysteme auszuwählen, die für das jeweilige Auskleidungsprinzip angewendet werden können. Da der Realkalisierungsfortschritt unter Berücksichtigung der Einflussgrößen bisher nicht berechnet werden kann, wird auf Grundlage der experimentellen Untersuchungen ein vereinfachtes Berechnungsmodell zur Beschreibung der Realkalisierung entwickelt. Anhand von theoretischen Simulationen wird abschließend das Modell validiert.