Aluminose
Englisch: aluminosis
Ein Bauschaden, der durch die Verschlechterung von minderwertigen Betonen entsteht.
Aluminosis: wenn Beton sich selbst zersetzt
Aluminosis ist die fortschreitende Zerstörung von Beton, verursacht durch eine chemische Reaktion zwischen dem Aluminiumoxid in bestimmten Zementen und dem Calciumhydroxid, das während des Abbindeprozesses entsteht. Das Ergebnis sind Quellung, Rissbildung und Festigkeitsverlust im Laufe der Zeit. Es tritt in Beton auf, der aus Hochofenzement (HAC) hergestellt wurde, einem Bindemittel, das in der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts weit verbreitet war, weil es schnell abbindete und Sulfatangriff widerstand.
Hochofenzement wurde in der Konstruktion wegen seiner rasanten Frühfestigkeitsentwicklung und für Anwendungen geschätzt, bei denen Sulfatbeständigkeit wichtig war, etwa bei Fundamenten in kontaminiertem Boden oder in Meeresnähe. Das Material ist jedoch anfällig für eine Umwandlungsreaktion in Gegenwart von Feuchte. Die während des ersten Abbindens gebildeten stabilen Verbindungen wandeln sich in weniger dichte Hydrate um, besonders wenn der Beton anhaltender Wärme oder Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Diese Umwandlung schwächt die Mikrostruktur von innen heraus.
Erkennung und Folgen
Aluminosis zeigt sich als feines Rissnetzwerk, oberflächliches Abplatzen und manchmal als kreidig weiße Ablagerung auf dem freigelegten Beton. Die Zerstörung beschleunigt sich in feuchten Umgebungen und bei Bauteilen, die nicht leicht austrocknen können. Gebäudeuntersuchungen in den 1970er und 1980er Jahren stellten Aluminosis in Tausenden von Bauwerken fest, viele davon Wohnblöcke, die in den 1950er und 1960er Jahren errichtet wurden. Der Schaden entwickelt sich nicht gleichmäßig; einige Bauteile versagen, während benachbarte Bereiche je nach lokalen Feuchtigkeitsbedingungen relativ intakt bleiben.
Hochofenzement ist heute für tragende Anwendungen in den meisten entwickelten Ländern stark beschränkt oder verboten. Im Vereinigten Königreich wurde es ab den 1970er Jahren offiziell nicht mehr empfohlen. Wenn Aluminosis bestätigt wird, erfordert eine Sanierung normalerweise den teilweisen oder vollständigen Austausch des betroffenen Betons oder in manchen Fällen die Akzeptanz einer verminderten Tragfähigkeit mit fortlaufender Überwachung. Die Kosten solcher Instandsetzungen haben Aluminosis zu einem erheblichen Altlastenproblem im älteren Gebäudebestand gemacht.