Carbonatisierung
Als Carbonatisierung bezeichnet man die Bildung und Anreicherung von Kalziumkarbonat (CaCO3) im Boden.Der ausgefällte Kalk kann fein verteilt sein, ist aber oft auch konzentriert in Bändern oder Krusten. Gründe für die Ausfällung können sein:
* Wasserverdunstung mit der Folge von CaCO3-Übersättigung, vor allem in ariden Gebieten,
* CO2-Verlust und dadurch verursachte Erhöhung der CO3--Konzentration,
* Alkalisierung und dadurch verursachte Erhöhung der CO3--Konzentration.
Betontechnologie
Carbonatisierung ist die chemische Umwandlung der alkalischen Bestandteile des Zementsteines durch CO2 in Kalziumcarbonat. Dabei sinkt der pH-Wert des Zementsteines unter pH < 9 ab.
Die Geschwindigkeit ist vom Feuchtegehalt abhängig. Ein Maximum der Carbonatisierungsgeschwindigkeit stellt sich bei 50 ? 60 % Betonfeuchte ein. Weiterhin bestimmen der w/z-Wert und die Druckfestigkeit den Carbonatisierungsfortschritt.
Nachteilig ist die Carbonatisierung für den Betonstahl. Durch die Herabsetzung des pH-Wertes wird die Oxidschicht um den Betonstahl aufgelöst (Depassivierung) und er beginnt zu korrodieren. Damit wird die Lebensdauer von Stahlbeton durch zwei Faktoren bestimmt: Zum einen ist es die Einleitungsphase, also der Zeitraum, innerhalb dessen die Carbonatisierung die Bewehrungslage erreicht. Zum anderen ist es die Zerstörungsphase, hier korrodiert die Bewehrung. Für die Berechnung der Einleitungsphase stehen anerkannte Modelle zur Verfügung. Eine gute Näherung bietet das sogenannte Wurzel-t-Gesetz. Für die Zerstörungsphase liefert der derzeitige Stand des Wissens kaum anerkannte Modelle (Juli 2006). Nähere Informationen lassen sich dem Heft 510 vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) entnehmen.
Calciumhydroxid (Ca(OH)2) + CO 2 (Kohlendioxid aus der Luft) --> CaCO 3 (sprich Kalkstein) + Wasser (H20)
