Long-term durability of hydrophobic treatment on concrete

Summaries

Concrete may be attacked by different aggressive substances, initiating damaging mechanisms both at the concrete or at the reinforcement. Concrete is mainly attacked by saline solutions, sulphates, freeze-thaw ionic alteration or carbon dioxide. If the carbonation front reaches the reinforcement or if chloride penetrates into the concrete, corrosion of the reinforcement may be initiated. Most of the aggressive substances which are transported into the concrete dissolve in water, mainly through the capillary pores. Also, the corrosion processes are considerably dependent on the moisture content of the concrete.

Supplementary hydrophobic treatments of the concrete surface can be durable and provide a potent method for lowering the moisture content of the concrete, thereby improving its durability by inhibiting the migration of aggressive substances as well as preventing the corrosion process.

At the Institute for Building Materials Research of Aachen University (IBAC), comparative tests have been carried out on the efficiency and long-term durability of different hydrophobic agents on different types of concrete. The applied hydrophobic treatments consist of different chemical compositions, different consistencies and different active solvent contents.

The effectiveness and durability of the hydrophobic treatment was monitored using a multi-ring-electrode sensor that indicates the variation of humidity of the concrete at different depths by measurement of its electrolytic resistance.

Zusammenfassung

Betonbauwerke können durch verschiedene aggressive Substanzen angegriffen und geschä-digt werden. Der Beton wird dabei hauptsächlich durch Salze, Sulfate oder Frost-Tauwechsel geschädigt. Erreicht die Karbonatisierungsfront den Betonstahl oder kommt es zu einem Chlorideindringen in den Beton, wird die Passivschicht des Betonstahls lokal oder großflä-chig zerstört und es kommt zur Bewehrungskorrosion. Der überwiegende Teil der beton- und stahlschädigenden Stoffe dringt gelöst in Wasser über die Kapillarporen in den Beton ein. Der Feuchtegehalt des Betons beeinflußt neben dem Eindringen dieser Stoffe auch die Korrosionsgeschwindigkeit maßgeblich.

Nachträglich aufgebrachte Hydrophobierungen sind eine wirtschaftliche und wirksame Methode, für einen bestimmten Zeitraum den Feuchtegehalt im Beton zu senken und das Eindringen beton- und stahlschädigender Stoffe zu verhindern.

Am Institut für Bautorschung der RWIH Âachen, ibac wurden Untersuchungen zur Leistungstähigkeit und Dauerhaftigkeit verschiedener Hydrophobierungen auf unterschiedlichen Betonuntergründen untersucht. Die dabei eingesetzten Hydrophobierungen unterschieden sich hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung, unterschiedlicher Applikationstechniken (Konsistenz) sowie des Wirkstoffgehaltes.

Verwendet wurde dazu ein am ibac entwickelter Feuchtesensor, die sogenannte Multiring-Elektrode. Dieser Sensor erlaubt eine kontinuierliche überwachung der Dauerhaftigkeit und Effektivität, da eindringende Feuchtigkeit sofort tiefenabhängig detektiert werden kann.