Karbonatisierung im Bauwesen – natürlicher Prozess mit bautechnischen Folgen
Was bedeutet die Karbonatisierung von Beton?
Die Karbonatisierung ist ein chemischer Prozess, der im Laufe der Zeit in nahezu jedem Betonbauwerk stattfindet. Dabei reagiert das in der Atmosphäre vorhandene Kohlendioxid (CO₂) mit dem im Zement enthaltenen Calciumhydroxid (Ca(OH)2). Durch diese Reaktion entsteht Calciumcarbonat (CaCO3), wodurch gleichzeitig der pH‑Wert des Betons sinkt.
Dieser Vorgang wird auch als „Carbonatisierung“ bezeichnet und verläuft langsam von der Oberfläche des Betons in Richtung der oberflächennahen Bewehrung.
Während dieser Zeit bleibt die Stahlbewehrung geschützt, solange der pH‑Wert des Betons hoch genug ist – typischerweise zwischen 12,5 und 13,5 –, da die alkalische Umgebung eine schützende Passivschicht auf dem Stahl bildet.
Mit fortschreitender Karbonatisierung jedoch sinkt der pH‑Wert kontinuierlich ab, wodurch diese Schutzwirkung allmählich verloren geht. Sobald schließlich die sogenannte Karbonatisierungsfront den Bewehrungsstahl erreicht, kann dieser zu korrodieren beginnen, was wiederum langfristig zu strukturellen Schäden wie Rissen oder Abplatzungen an der Betonoberfläche führt.
Einflussfaktoren und Verlauf der Karbonatisierung
Bedeutung für die Bauwerksdiagnostik
Im Rahmen einer Bauwerksdiagnostik lässt sich die Tiefe der Karbonatisierungsfront zuverlässig bestimmen, meist mithilfe einer Farbreaktion (ausgelöst durch eine Phenolphthaleinlösung). Dabei zeigt die Prüfung deutlich an, bis zu welcher Tiefe der pH‑Wert im Beton bereits abgesunken ist und ob dadurch eine Gefährdung der Stahlbewehrung vorliegt.
Darüber hinaus liefert eine solche Untersuchung wertvolle Informationen über den aktuellen Zustand des Betonbauteils, sodass auf dieser Grundlage gezielte Instandsetzungsmaßnahmen geplant werden können. Wenn rechtzeitig erkannt wird, dass sich die Karbonatisierungsfront dem Bewehrungsstahl annähert, lassen sich vorbeugend geeignete Schutzsysteme oder Beschichtungen aufbringen, um weitere Korrosionsprozesse wirksam zu verhindern und die Lebensdauer des Bauwerks nachhaltig zu verlängern.
Ihr Ingenieurbüro für Prüfungen zur Karbonatisierung aus Düsseldorf (NRW)
IB KKOe – Ausführung durch fachkundige Ingenieure und Bausachverständige
Als erfahrenes Ingenieurbüro führen wir Untersuchungen zur Karbonatisierung von Beton fachgerecht und nach den aktuellen Richtlinien (beispielsweise gemäß DIN EN 14630:2007‑1) durch. Dabei achten wir auf eine präzise Durchführung direkt am Bauwerk, sodass aussagekräftige und belastbare Ergebnisse gewonnen werden können.
Im Zuge dieser Untersuchungen entnehmen wir gezielt Proben vor Ort, prüfen anschließend mit hoher Genauigkeit die Karbonatisierungstiefe im Beton und dokumentieren alle Resultate transparent, damit Sie diese unmittelbar für Ihre Planung oder Sanierungsstrategie verwenden können.
Darüber hinaus profitieren Sie von unserer umfangreichen Erfahrung aus zahlreichen Projekten im Bereich der Bauwerksdiagnostik und Baustoffprüfung, durch die wir Zusammenhänge schnell erkennen und fachlich fundiert bewerten können. So stellen wir sicher, dass Sie potenzielle Risiken frühzeitig identifizieren und geeignete Maßnahmen ergreifen können, bevor kostenintensive Schäden entstehen.
Mit unserer Unterstützung haben Sie die Möglichkeit, die Karbonatisierung Ihres Betons zuverlässig zu prüfen, fachgerecht zu bewerten und gezielt Gegenmaßnahmen zu planen, um die langfristige Beständigkeit Ihrer Bauwerke sicherzustellen