6.2.1 Expositionsklassen und Feuchtigkeitsklassen
Zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen sind in DIN EN 206-1/DIN 1045-2 die Einwirkungen der Umgebungsbedingungen in Expositionsklassen für Bewehrungs- und/oder Betonkorrosion sowie Feuchtigkeitsklassen für Betonkorrosion eingeteilt:
- Kein Korrosions- oder Angriffsrisiko: X0
- Expositionsklasse für Bewehrungskorrosion: XC, XD, XS
- Expositionsklasse für Betonkorrosion: XF, XA, XM, W
- Feuchtigkeitsklasse für Betonkorrosion: W
Beton kann mehr als einer der in den folgenden Tabellen genannten Umgebungsbedingungen ausgesetzt sein. Diese sind als Kombination von Expositionsklassen und Feuchtigkeitsklasse anzugeben. Maßgebend für den Betonentwurf ist die jeweils schärfste Einzelanforderung.
6.2.1.1 Kein Korrosions- oder Angriffsrisiko
Bauteilen ohne Bewehrung oder eingebettetes Metall in nicht Beton angreifender Umgebung wird die Expositionsklasse X0 zugeordnet.
Beschreibung der Umgebung | Beispiele für die Zuordnung von Expositionsklassen |
|
---|---|---|
X0 |
für Beton ohne Bewehrung oder eingebettetes Metall: alle Umgebungsbedingungen, ausgenommen Frostangriff, Verschleiß oder chemischer Angriff |
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6.2.1.2 Bewehrungskorrosion durch Karbonatisierung
Wenn Beton, der Bewehrung oder anderes eingebettetes Metall enthält, Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt ist, muss die Expositionsklasse nach folgender Tabelle zugeordnet werden.
Klassen- |
Beschreibung der Umgebung | Beispiele für die Zuordnung von Expositionsklassen |
---|---|---|
XC1 | trocken oder ständig nass |
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XC2 | nass, selten trocken |
|
XC3 | mäßige Feuchte |
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XC4 | wechselnd nass und trocken |
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1) Siehe DIN EN 1992-1-1/NA/A1; Instandhaltungsplan nach DAfStb-Instandsetzungsrichtlinie erforderlich.
Anmerkung: Die Feuchtigkeitsbedingung bezieht sich auf den Zustand innerhalb der Betondeckung der Bewehrung oder anderen eingebetteten Metalls. Wenn keine Sperrschicht zwischen dem Beton und seiner Umgebung ist, kann angenommen werden, dass die Bedingungen in der Betondeckung den Umgebungsbedingungen entsprechen. In diesem Fall darf die Klasseneinteilung nach der Umgebungsbedingung als gleichwertig angenommen werden.
6.2.1.3 Bewehrungskorrosion durch Chloride (außer Meerwasser)
Wenn Beton, der Bewehrung oder anderes eingebettetes Metall enthält, Chloriden, ausgenommen aus Meerwasser, einschließlich Taumittel, ausgesetzt ist, muss die Expositionsklasse nach folgender Tabelle zugeordnet werden.
1) Siehe DIN EN 1992-1-1/NA/A1; Instandhaltungsplan nach DAfStb-Instandsetzungsrichtlinie erforderlich.
2) Siehe DIN EN 1992-1-1/NA/A1; lokaler Schutz nach DAfStb-Instandsetzungsrichtlinie.
6.2.1.4 Bewehrungskorrosion durch Chloride aus Meerwasser
Wenn Beton, der Bewehrung oder anderes eingebettetes Metall enthält, Chloriden aus Meerwasser oder salzhaltiger Seeluft ausgesetzt ist, muss die Expositionsklasse nach folgender Tabelle zugeordnet werden.
6.2.1.5 Betonkorrosion durch Frostangriff mit und ohne Taumittel
Wenn durchfeuchteter Beton erheblichem Angriff durch Frost-Tau-Wechsel ausgesetzt ist, muss die Expositionsklasse nach folgender Tabelle zugeordnet werden.
6.2.1.6 Betonkorrosion durch chemischen Angriff
Wenn Beton chemischem Angriff durch natürliche Böden, Grundwasser, Meerwasser nach dieser Tabelle und Abwasser ausgesetzt ist, muss die Expositionsklasse nach folgender Tabelle zugeordnet werden.
Klassen- |
Beschreibung der Umgebung | Beispiele für die Zuordnung von Expositionsklassen |
---|---|---|
XA1 | chemisch schwach angreifende Umgebung nach der folgenden Tabelle |
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XA2 | chemisch mäßig angreifende Umgebung nach der folgenden Tabelle und Meeresbauwerke |
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XA3 | chemisch stark angreifende Umgebung nach der folgenden Tabelle |
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Anmerkung: Bei XA3 und unter Umgebungsbedingungen außerhalb der Grenzwerte der folgenden Tabelle, bei Anwesenheit anderer angreifender Chemikalien, chemisch verunreinigtem Boden oder Wasser, bei hoher Fließgeschwindigkeit von Wasser und Einwirkung von Chemikalien nach folgender Tabelle sind Anforderungen an den Beton oder Schutzmaßnahmen in DIN EN 206-1/DIN 1045-2 vorgegeben.
Grenzwerte bei chemischem Angriff durch natürliche Böden und Grundwasser
Chemisches Merkmal | Referenzprüfverfahren | XA1 | XA2 | XA3 |
---|---|---|---|---|
Grundwasser 1) | ||||
SO42- [mg/l] 2) | DIN EN 196-2 / DIN 4030-2 |
≥ 200 und ≤ 600 |
> 600 und ≤ 3000 |
> 3000 und ≤ 6000 |
pH-Wert [-] |
ISO 4316 / |
≤ 6,5 und |
< 5,5 und |
< 4,5 und |
CO2 [mg/l] angreifend | DIN 4030-2 |
≥ 15 und |
> 40 und |
> 100 |
NH4+ [mg/l] 3) |
ISO 7150-1 / |
≥ 15 und |
> 30 und |
> 60 und |
Mg2++ [mg/l] | DIN EN ISO 7980 / DIN 4030-2 |
≥ 300 und |
> 1000 und |
> 3000 |
Boden 1) | ||||
SO42- [mg/kg] 4) |
DIN EN 196-2 5) / DIN 4030-2 |
≥ 2000 und |
> 3000 6) und |
> 12000 und |
Säuregrad | DIN 4030-2 | > 200 | in der Praxis nicht anzutreffen | in der Praxis nicht anzutreffen |
1) Die Klasseneinteilung chemisch angreifender Umgebungen gilt für natürliche Böden und Grundwasser mit einer Wasser- bzw. Boden-Temperatur zwischen 5 °C und 25 °C und einer Fließgeschwindigkeit des Wassers, die klein genug ist, um näherungsweise hydrostatische Bedingungen anzunehmen.
2) Falls der Sulfatgehalt des Grundwassers > 600 mg/l beträgt, ist dies im Rahmen der Festlegung des Betons anzugeben.
3) Gülle kann, unabhängig vom NH4+-Gehalt, in die Expositionsklasse XA1 eingeordnet werden.
4) Tonböden mit einer Durchlässigkeit von weniger als 10-5 m/s dürfen in eine niedrigere Klasse eingestuft werden.
5) Das Prüfverfahren beschreibt die Auslaugung von SO42- durch Salzsäure; Wasserauslaugung darf stattdessen angewandt werden, wenn am Ort der Verwendung des Betons Erfahrung hierfür vorhanden ist.
6) Falls die Gefahr besteht, dass durch wechselndes Trocknen und Durchfeuchten oder kapillares Saugen Sulfationen im Beton angehäuft werden, ist der Grenzwert von 3000 mg/kg auf 2000 mg/kg zu vermindern.
7) Nach Baumann-Gully
Anmerkung: Es gilt die höchste Angriffsklasse, die aus den einzelnen chemischen Merkmalen ermittelt wurde. Führen zwei oder mehrere angreifende Merkmale zu derselben Klasse, muss die Umgebung der nächsthöheren Klasse zugeordnet werden, sofern nicht speziell für diesen Fall nachgewiesen wird, dass dies nicht erforderlich ist. Auf einen Nachweis kann verzichtet werden, wenn keiner der Werte im oberen Viertel (bei pH im unteren Viertel) liegt. Hinsichtlich Vorkommen und Wirkungsweise von chemisch angreifenden Böden und Grundwasser siehe DIN 4030-1.
6.2.1.7 Betonkorrosion durch Verschleißbeanspruchung
Wenn Beton einer erheblichen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist, muss die Expositionsklasse nach folgender Tabelle zugeordnet werden.
6.2.1.8 Betonkorrosion infolge Alkali-Kieselsäure-Reaktion
Anhand der zu erwartenden Umgebungsbedingungen ist der Beton einer der vier Feuchtigkeitsklassen nach folgender Tabelle zuzuordnen.
Klassen- |
Beschreibung der Umgebung | Beispiele für die Zuordnung der Feuchtigkeitsklassen |
---|---|---|
WO |
Beton, der nach dem Austrocknen (trocken) |
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WF |
Beton, der während der Nutzung (feucht) |
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WA |
Beton, der während der Nutzung (feucht + Alkalizufuhr von außen) |
|
WS 1) |
Beton, der Klasse WA mit zusätz- (feucht + Alkalizufuhr von außen + |
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1) Die Feuchtigkeitsklasse WS ist in DIN EN 1992-1-1/NA nicht enthalten. WS wird nur für hochbeanspruchte Fahrbahndecken aus Beton nach TL Beton-StB angewendet (siehe auch Kapitel 13.3, Tabelle 13.3.1.2 c).