Die Erfindung betrifft ein Verfahren wie es im Oberbegriff des Patentan¬ spruches 1 beschrieben ist.

Es sind bereits elektrische Korrosionsschutzanlagen für in Schutzmäntel eingebettete Metallteile bzw. Konstruktionsteile - gemäß Ing. Taschenbuch Hütte 28. Auflage, IV, B, Seite 1482 bis 1487 - bekannt. Bei diesem Ver¬ fahren wird der Minuspol einer Gleichstromquelle mit einer im Erdboden verlegten Rohrleitung verbunden. Im Abstand von der Rohrleitung werden im Erdboden sogenannte Schutzanoden, beispielsweise Eisenschutzanoden mit Koksumhüllung angeordnet, die mit dem Pluspol der Gleichstromquel¬ le verbunden sind. Es konnte durch derartige Korrosionsschutzanlagen die Korrosion an Rohrleitungen verringert, jedoch in vielen Fällen nicht unter¬ bunden werden.

Eine weitere bekannte elektrisch betriebene (aktive) Korrosionsschutz¬ anlage - gemäß GB-S 2 140 456 - weist eine Gleichspannungsquelle auf, deren positives Potential an einer dünnen dauerhaften nicht korrodierbaren Anode aus Streifen, Stangen, Drähten oder Netzen anliegt. Diese Anoden sind mit einem Epoxy-Kleber auf der Betonoberfläche fixiert und dann mit einer leitenden Farbe beschichtet. Das negative Potential der Gleich¬ spannungsquelle liegt an der durch Metallteile gebildeten Bewehrung an. Durch das zwischen der Anode und der Kathode gebildete elektrische Feld soll mit dem im Feld fließenden Schutzstrom eine Korrosion der Metalltei¬ le, d.h. der Bewehrung, beispielsweise in Brücken, verhindert werden. Da- rüberhinaus sind nach dieser Vorrichtung im Bereich der Bewehrung an¬ geordnete Elektroden vorgesehen, mit welchen die Spannung im elektri-

sehen Feld im Bereich der Bewehrung überwacht wird, um über eine an die Elektroden angeschlossene Steuervorrichtung den Stromfluß im elektri¬ schen Feld automatisch zu überwachen. Mit dieser bekannten Vorrichtung ist es somit möglich, die Korrosionsanfälligkeit von Bewehrungen, insbe- sondere Metallteilen in Stahlbetonbauteilen zu verringern. Eine zufrieden¬ stellende Lösung der Korrosionsprobleme bei Stahlbetonbauteilen ist je¬ doch auch mit dieser Vorrichtung nicht möglich.

Bei einer weiters bekannten Korrosionschutzanlage - gemäß WO/8604099 - wird das positive Potential einer Gleichspannungsquelle großflächig mit der Oberfläche des Bauwerks kontaktiert während das negative Potential an den im Bauwerk eingebetteten Bewehrungsmaterial anliegt. Bei diesem Verfahren, welches sich gut bewährt hat, sind zur Erreichung eines intensi¬ ven Feldaufbaues Sanierungsmaßnahmen an der Oberfläche des Bauwerks erforderlich sind um eine entsprechende Leitfähigkeit herzustellen.

Des weiteren wurde in vergangener Zeit festgestellt, daß Stahlbetonbauten vor allem durch das Eindringen von sauren Gasen in den Beton erheblich beschädigt werden. Dies erfolgt hauptsächlich durch den CO2 Anteil in der Luft. Dieser Anteil von CO2 nimmt infolge steigenden Verbrauchs von fossilen Brennmaterial ständig zu. Diese Gase sind fähig durch offenpori¬ ge Lackfilme hindurch in das Porensystem des Betons einzudringen. Da¬ durch wird die vorher alkaline Umwelt in den Beton durch einen Prozeß, der allgemein als Karbonisierung bezeichnet wird, in eine saure Umwelt durch die Bildung von Kalziumkarbonat verändert. Wenn diese Ansäue- rung in die Tiefe des Betons durchdringt, in der die Verstärkungen oder andere Verstärkungsstähle bzw. Verstärkungseisen angeordnet sind, wird der durch die alkaline Umwelt in den Boden anfänglich passive, den Rost verhindernden Film auf dem Eisen zerstört und es entsteht Korrosion. Es ist dann notwendig, den Beton zu reparieren, wobei die Oberflächen sehr oft mit CO2 abhaltenden Beschichtungen geschützt werden, die auf den Beton aufgebracht werden. Reparaturen des Betons werden üblicherweise durch Abtragen der beschädigten Betonteile durch manuelles Stemmen oder mit unter Hochdruck stehenden Wasser entfernt und durch Einsprit- zen von Zement bzw. Beton aufgefüllt, welcher nachher beschichtet wird.

Bei einem anderen bekannten Verfahren - gemäß NO-PS 160 696 zur elek¬ trochemischen Realkalisierung von karbonisierten Betonoberflächen wird zwischen einem Verstärkungselement in einem karbonisierten Bereich des Betons und einer Elektrode in einem Bereich die alkalisches Verhalten auf weist, eine elektrische Gleichspannung angelegt. Insbesondere bei dem Verfahren entsprechend dem norwegischem Patent wird der angesäuerte Bereich des Betons durch den Transport einer basischen Flüssigkeit zu dem sauren Bereich realkalisiert, wobei die laugenartige Flüssigkeit von einem internen oder externen Laugenversorgung über den Gleichstrom zu- geführt wird. Entsprechend diesem norwegischem Patent existiert diese Laugenversorgung in einem bestimmten Bereich in dem Beton, vorausge¬ setzt, daß die Wand oder das durch den Beton geformte Objekt doppelver¬ stärkt ist und daß diese Verstärkung nicht im direkten Kontakt mit der Ver stärkung in der sauren Lage ist, die geschützt werden soll. In der Praxis wurde herausgefunden, daß dies selten oder nie der Fall ist. Es ist üblicher¬ weise immer ein Kontakt zwischen einer möglichen inneren und äußeren Verstärkung in so einer Konstruktion. Des weiteren können diese Alkaline in alkalischen Elektrolyten auf der Außenseite der Betonwand oder Ober¬ fläche vorgesehen sein. Von der Außenseite wird die Flüssigkeit in Richtung der Verstärkungen nach innen transportiert, welches dann von den Alkalinen mit einer rostschützenden Beschichtung umgeben werden. In der Praxis wird die letztgenannte Alternative verwendet. Aber auch die¬ ses Verfahren ist bei der Durchführung sehr teuer. Es ist sehr arbeitsauf¬ wendig, mit vielen und aufwendigen Arbeitsoperationen. Zusätzlich ist das Ergebnis fraglich und beinhaltet ein Sicherheitsrisiko wegen der hohen Spannung und dem Gleichstrom. Weiters verursacht es hohe Kosten, ver¬ bunden mit dem Risiko des Zeitaufwands, da diese Verfahren hauptsäch¬ lich Teil einer größeren Instandhaltung sein muß.

Entsprechend dem Stand der Technik, gemäß der NO-PS 160 696 wird eine Elektrode in nasser alkaliner Umgebung verwendet, die auf der Außenseite der zu realkalisierenden Betonkonstruktion angeordnet ist. Die¬ se Umgebung ist eine elektrolytisches Medium, welches auf die Oberflä¬ che der Konstruktion aufgebracht ist und als elektrolytisches Medium kann ein Elektrolyt verwendet werden, in Form einer wäßrigen Lösung von Kal¬ zium, Soda und/oder Kaliumsalzen in flüssiger Form oder eingebracht in

ein poröses Medium, wie z.B. Mineralwolle, Sägespäne, Sand oder Lehm neben anderen porösen Medien. In der Praxis wird bei diesen bekannten Verfahren auf die Betonoberfläche ein äußeres, dünnes Verstärkungsgitter aufgebracht, welches als Elektrode wirkt. Danach wird ein alkalischer nas- ser Kartonbrei in solch einer Dicke auf die ganze Wand aufgespritzt, daß das Netz vollständig abgedeckt ist. Dieser Vorgang erfolgt nach der Repa-

2 ratur des Betons wie zuvor beschrieben. Dieser Brei kann ca. 50 1/m Wan¬ doberfläche umfassen. Dann wird eine Gleichstromquelle mit einer Aus¬ gangsleistung zwischen 500 und 700 Ampere und einer Spannung von 10 bis 50 V mit dem Elektrodennetz und den Verstärkungen verbunden. Ent¬ sprechend diesem norwegischen Patent ist die externe Elektrode mit den negativen Potential der Gleichspannuπgsquelle zu verbinden, während die Verstärkungen in der karbonisierten Zone im Beton mit dem positiven Po¬ tential verbunden sind. Bei dem bekannten Verfahren wechselt der Strom in einen Elektrolysestrom und daß ist der tatsächliche Energieverbraucher. Der Strom wird eingeschalten, um eine raschen Eintritt der Flüssigkeit in die Wand (2 bis 3 Tage) zu bewirken. Der Kartonagenbrei muß laufend kontrolliert und nachgebessert werden um ein Austrocknen zu verhindern. Sicherheitskontrollen müssen durchgeführt werden um zu verhindern, daß die hohe Stromstärke z.B. nicht mit internen Stromsystemen des Bauobjek¬ tes kommt, die zur Verletzung von Personen und zum Abbrennen von Erd¬ kabeln und dgl. fuhren könnte. Weiters entstehen in den nassen alkalini- schen Bereich Probleme mit Kurzschlüssen zwischen den Verstärkungen durch Brüche, Risse, Nägel, Bindungsdrähten für Verstärkungen, Fittingen und dgl. Dadurch entstehen Probleme, da keine Realkalisation einsetzen kann, da es bekannt ist, daß der elektrische Strom immer den einfachsten Weg sucht und daher die gewünschte Reaktion nicht stattfindet. Nach dem Abschluß der Behandlungsdauer muß der Kartonbrei und die Reste des Elektrodennetzes, welches während der Behandlungsdauer stark korrodiert ist, abgenommen und entfernt werden. Die alkalischen Ablagerungen sind sehr stark und eine durchgehende Reinigung muß daher erfolgen. Vielfach entstehen Rostablagerungen durch das externe Verstärkungsnetz und diese Ablagerungen befinden sich auf der Betonwand und müssen daher entfernt werden. Schließlich muß eine Schutzschicht aufgetragen werden, um eine erneute Karbonisierung des Betons zu verhindern. Auf Grund des vorherge¬ henden Eindringens von alkalischen Flüssigkeiten in den Beton muß eine

Trocknung der Oberfläche ermöglicht werden und die Type der Beschi¬ chtung muß vielfach sehr sorgsam ausgewählt werden, um eine ausreichen¬ de Haftung zu ermöglichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für in Bauwerken eingebettete Metallteile zu schaffen und diese vor Korro¬ sion, insbesondere durch Konzentrationselemente also galvanische Elemen¬ te zu schützen und bei der ein in allen Bereichen des Bauwerkes gleichmä¬ ßiges Feld zur Wirkung kommt. Darüber hinaus soll ein elektromechani- sches Verfahren einsetzbar sein, welches einfach billig und sicher ist und die Re-Passivierung der Verstärkungseinlagen in karbonierten Beton er¬ möglicht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die im Patentan- spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Von Vorteil ist bei dieser Lösung, daß durch die Verwendung einer sehr niederen Betriebsspannung, die an die Elektroden angelegt wird, die über die Elektroden zugeführte Energie nicht ausreichend ist, um eine Dissoziation auszulösen. Dies ermöglicht nun in Verbindung mit dem pulsierenden Spannungsverlauf, daß die Salze, bei welchen es sich um heteropolare Verbindungen handelt, nicht in Ihre Ionen zerfallen. Sie werden dadurch in einem Schwebezustand gehalten, da sie neutral sind. Dadurch wird verhindert, daß die an den Kristallgittern der Salze befindlichen von Wasserstoffionen verschiedene Kationenart und mindestens eine von Hydroxyd-Ionen verschiedene Anionenart nur in ge- ringem Ausmaß elektrolytisch getrennt werden und damit nahezu keine Salzreste entstehen, die üblicher Weise nach einer Dissoziation entspre¬ chend ihrer Polarität zur Anode bei Anionen bzw. zur Kathode bei Kat¬ ionen wandern. Damit wird aber auch vermieden, daß im Deponiebereich dieser Salzreste, mit dort anwesenden anderen Elementen zu neuen Verbin- düngen reagieren können und somit Verbindungen mit Chlorionen zur Bil¬ dung von Säuren vermieden werden.

Eine weitere Ausgestaltung ist im Patentanspruch 2 beschrieben, wodurch die zwischen den Bereichen der Metallteile die unterschiedlichen pH- Werten ausgesetzt sind gebildeten Lokalelemente durch das überlagerte elektrische Feld ausgeschaltet werden und wiederum ein durchgehender

anodischer Schutz der Metallteile erreicht wird.

Bei der Ausgestaltung nach Patentanspruch 3 ist von Vorteil, daß durch die mögliche Wasserdampfdiffusion ein Durchtreten von Gasen bzw. Was- serdampf durch die Kunststoffschicht möglich ist, wodurch ein Austrok- knen des Bauwerks bzw. im Abbau von im Bauwerk vorhandenen Gasen oder dgl. einfach möglich ist.

Es ist aber auch ein Vorgehen nach Patentanspruch 4 möglich, wodurch die Kunststoffschicht vor äußeren Einflüssen, insbesondere leitfähigen Ab¬ lagerungen und Verschmutzungen und dgl. geschützt werden kann und trotzdem ein ungehinderter Gasaustausch zwischen dem inneren des zu schützenden Betonkörpers in der Umgebungsluft möglich ist.

Die Maßnahme nach Patentanspruch 5 verhindert das Entstehen von Disso¬ ziationen zwischen den Metallteilen und den karbonisierten Betonteilen, wodurch vor allem eine Knallgasbildung zuverlässig verhindert werden kann.

Durch das Vorgehen nach Patentanspruch 6 wird vor allem eine Depolari- sierung der Anode sicher gestellt.

Vorteilhaft ist dabei nach Patentanspruch 7 auch eine gleichzeitige gegen¬ gleiche Spannungsversorgung der Kathode, wodurch die Salze bzw. die lei- tenden Salzreste zwischen den am positiven und negativen Potential der Gleichspannungsquelle anliegenden Bauteilen erreicht wird.

Vorteilhaft ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 8, weil da¬ durch eine gute Leitfähigkeit und geringe Übergangswiderstände und da- mit eine geringe Dauerleistung für die Versorgungsanlage zur Aufrechter¬ haltung des elektrischen Feldes erreicht wird.

Möglich ist aber auch eine Ausbildung wie sie im Patentanspruch 9 be¬ schrieben ist, wodurch es in Folge des Ionentransportes zu dem als Anode wirkenden Bewehrungsmaterial zu einer Ablagerung des Borsalzes an die¬ sem kommt und damit eine Verfestigung von etwaigen losen Eisenteilchen

am Bewehrungsmaterial erreicht wird.

Von Vorteil ist aber auch ein Ausbildung nach Patentanspruch 10 weil da¬ durch ein Zerfall der Moleküle der heteropolaren Verbindungen in ihre Ionen vermieden wird und damit auch keine Bildung von sauren oder basi¬ schen Verbindungen an der Anode bzw. Kathode auftreten.

Eine vorteilhafte Ausbildung beschreibt Patentanspruch 11 wodurch eine widerstandsfähige und langzeitbeständige Beschichtung der Bauwerke er- reicht wird.

Möglich ist dabei eine Ausbildung nach Patentanspruch 12 weil durch den negativen Spannungsanteil die durch die elektrolytische Zersetzung gebil¬ deten Stoffe insbesondere die ungünstigen Gase in umgekehrter Reaktion beseitigt werden.

Es ist aber auch ein Verfahren nach Patentanspruch 13 von Vorteil, weil dadurch das mittlere Spannungspotential in den positiven Bereich angeho¬ ben wird, ohne das zusätzliche Schalt- und/oder Regeleinrichtungen erfor- derlich sind.

Möglich ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 14 weil da¬ durch sehr kostengünstige Versorgunseinrichtungen welche auf einfache Weise ein mittleres, positives Potential über Regelelemente erreichen ein- gesetzt werden können.

Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 15 wodurch ein großflächiges und ein räumlich intensives elektrisches Feld aufgebaut wird, bei dem die Feldstärke gering gehalten werden kann. Gleichermaßen wird ein geringer Übergangswiderstand erreicht wodurch geringere Lei¬ stung an Stromenergie für den wirkungsvollen Betrieb des Verfahrens aus¬ reichen und damit ein wirtschaftliches Verfahren zum Schutz eines sol¬ chen Bauwerkes erreicht wird.

Schließlich ist aber auch eine Verfahren nach Patentanspruch 16 vorteil¬ haft, weil dadurch kostenintensive periodische Erneuerungen bzw. Sanie-

rungen an den eingesetzten Korrosionsschutzeinrichtungen vermieden wer¬ den.

Durch die Vorgangsweise nach Patentanspruch 17 wird das Einschwem- men von die Korrosion begünstigten Verunreinigungen verhindert.

Wird nach Patentanspruch 18 vorgegangen, wird der Vorteil erzielt, daß durch den mehrlagigen Aufbau, der auf der Oberfläche des Bauteils ange¬ ordneten Elektrode eine gute Haftung und somit insgesamt eine verteilte Energieeinbringung im elektrischen Feld erzielt wird. Diese verhindert das Auftreten von Spannungsspitzen und dadurch das Entstehen von Dissozia¬ tionen bzw. von Elektrolyseerscheinungen.

Vorteilhaft sind auch die Maßnahmen nach Patentanspruch 19, da dadurch die Stromdichte bzw. Spannungsspitzen im Bereich zwischen den beiden Elektroden vermieden werden.

Wird nach Patentanspruch 20 vorgegangen, so entsteht ein gleichmäßiges elektrisches Feld, dessen Stromdichte ausreicht um die Lokalelemente im Bereich der Bewehrungen auszuschalten, wodurch ein Schutz der Metalltei¬ le die die Bewehrung der Bauwerke bilden, erzielt wird.

Durch die Maßnahmen nach Patentanspruch 21 wird das Auftreten von Elektrolyseerscheinungen durch Überschreiten der Benetzungsspannung von Wasser verhindert, wodurch Beschädigungen des Bauwerks bzw. ag¬ gressive Zersetzungen des Betons und vor allem die gefürchtete Knallgasbildung verhindert werden können.

Des weiteren ist es auch vorteilhaft nach Patentanspruch 22 vorzugehen, da dadurch eine zusätzliche Sicherheit zur Vermeidung von Spannungsspit¬ zen bzw. zu hohen Stromdichten erreicht wird.

Eine für die Sanierung von Betonbau werken sehr vorteilhafte Ausgestal¬ tung beschreibt Patentanspruch 23, da die außen angeordneten Elektrode dadurch einfach hergestellt werden kann, wobei diese durch die Verwen¬ dung eines auf Wasserbasis hergestellten Lacks auch umweltfreundlich ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispiele näher erläu¬ tert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Bauwerk 1 in Seitenansicht bei dem die durch die Be¬ wehrung gebildeten Metallteile in einem aus Beton gebildeten Schutzmantel angeordnet sind und eine diesen umgebende

Schutzschicht mit der elektrischen Korrosionschutzeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig.2 das Bauwerk in Stirnansicht geschnitten gemäß den Linien II-II in Fig.1;

Fig.3 einen Teil des Schutzmantels mit darin angeordneten Metalltei¬ len im Bereich der auf dessen Oberfläche aufgebrachten Schutz¬ schicht in schaubildlicher Darstellung teilweise geschnitten;

Fig.4 eine Spannungs-Zeitkurve für die zwischen positivem und nega¬ tivem Potential wechselnde Spannung an den Elektroden der Korrosionsschutzvorrichtung;

Fig.5 eine andere Ausführungsvariante einer Korrosionsschutzvor¬ richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in vereinfachter, schaubildlicher Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Bauwerk 1, insbesondere eine Brücke 2 dargestellt, die aus einer Spannbetonkonstruktion besteht.

Ein aus Beton 3 gebildeter Schutzmantel 4 umfaßt die durch Metallteile 5 gebildete Bewehrung 6. Zum Schutz der Metallteile 5 vor Korrosion durch in verschiedenen Längsbereichen derselben ablaufende anodische und kathodische Teilreaktionen auf Grund von galvanischen Elementen, die sich zwischen anodischen und kathodischen Bereichen der Metallteile 5

bedingt von unterschiedlichen pH- Werten in dem als Elektrolyt dienenden mit Feuchtigkeit angereicherten Beton 3 bilden, ist eine Korrosionsschutz- vorrichtung 7 vorgesehen.

Die Korrosionsschutzvorrichtung 7 zum Unterbinden der Korrosion der Metallteile 5 umfaßt eine Spannungsversorgungseinrichtung 8, z.B. eine durch eine Batterie 9 gebildete Gleichspannungsquelle 10 deren positives Potential an einem Pluspol 11 und deren negatives Potential an einem Mi¬ nuspol 12 anliegt. Der Minuspol 12 kann entweder mit einem Erdungs- leiter 13, welcher in das Bauwerk 1 umgebenden Gelände 14 verankert z.B. vergraben ist und/oder mit der Bewehrung 6 über eine Leitung 15 ver¬ bunden sein.

Der Pluspol 11 der Gleichspannungsquelle 10 ist mit einer angeordneten, elektrisch leitfähigen Kunststoff Schicht 16 des Schutzmantels 4 über eine Leitung 17 verbunden. Diese Kunststoffschicht 16 ist auf ihrer vom Schutzmantel 4 abgewandten Oberfläche 18 mit einer Schutzschicht 19, z. B. einem Lack 20 versehen der bevorzugt eine Porengröße aufweist die ebenfalls eine Wasserdampfdiffusion ermöglicht.

Eine bevorzugte Ausbildung der Kunststoffschicht 16 besteht in der An¬ wendung von Acryl-Polyester. Die Kunststoff Schicht 16 bzw. die Schutz¬ schicht 19 oder der Lack 20 kann beispielsweise in einen leitenden Kunst¬ stoff, z.B. in der Art eines Duroplastes mit einem makromolekularen Auf- bau, z.B. in einem Acrylat mit mindestens zum Teil vernetzten Polymeren gebildet sein. Der Vorteil eines derartigen leitenden Kunststoffes für die Kunststoffschicht 16 bzw. gegebenenfalls die Schutzschicht 19 oder den Lack 20 liegt darin, daß diese Kunstharz-Dispersionen, Kunstharz- Lösungen oder Kunstharze mit Metall- oder Halbmetallverbindungen oder deren Lösungen in einer Menge versetzt enthält, sodaß auf ein Kunstharz- Molekül annähernd ein Metall- oder Halbmetallatom kommt und der, nach dem Mischen und der Zugabe von Reduktionsmittel in geringem Über¬ schuß oder durch an sich bekannte thermische Zersetzung Metall oder Halbmetallatome enthält und bei dem gebildete oder noch vorhandene Ionen ausgewaschen und die Dispersionen, Lösungen oder Granulate mit Graphit oder Ruß versetzt weiterverarbeitet sind. Überraschend ist bei dem

Einsatz derartiger Kunststoffe, daß sie gegenüber mechanischen und ther¬ mischen Beanspruchungen wesentlich widerstandsfähiger sind, da die Leit¬ fähigkeit unabhängig von den im Kunststoff eingebetteten freischweben¬ den Leiterteilchen - wie schematisch über einen Teil des Kunststoffes dar- gestellt - ist, d.h. die leitende Verbindung im Kunststoff wird nicht über die Leiterteilchen, sondern durch das Anhaften der Silberionen in den Hohlräumen der großen Kunststoffmoleküle erreicht, wobei durch das Re¬ duzieren der Silberionen der Kunststoff Halbleitereigenschaften annimmt. Dadurch ist es möglich, mit einem Graphitpulveranteil in einer Menge von 40 %, bezogen auf den Kunststoff, auszukommen, um den leitenden Kunst¬ stoff in seinen Eigenschaften auf das Anwendungsgebiet bei erfindungs¬ gemäßen Verteilungsleitungen einzustellen.

Die Details eines derartigen Kunststoffes sind in der österreichischen Pa- tentschrift Nr. 313 588 beschrieben.

Derartige Kunststoffe sind nicht nur resistent gegenüber chemischen und elektrochemischen Einflüssen, sondern weisen auch eine hohe Alterungsbe¬ ständigkeit auf, da sie keine Ionen enthalten und sich dadurch bei Einwir- kung von elektrischen Strömen kaum verändern.

Die vorstehend beschriebenen Kunststoffe sind in Verbindung mit den in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Kathoden und bzw. oder Anoden bzw. Elektroden mit Vorteil anwendbar und haben sich bei Versuchen in der Praxis außerordentlich bewährt. Ein weiterer Vorteil die¬ ser Kunststoffe liegt darin, daß sie eine hohe Oberflächenadhäsion und Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Desweiteren wird die Kunststoffschicht 16 bevorzugt mit einem Reduktionsmittel insbesondere einem Borsalz ver¬ setzt, wodurch eine Sauerstoffreduktion im Bereich der Schutzschicht ein- setzt bzw. durch gegebenenfalls losgelöste Borionen in dem aus Beton be¬ stehenden Bauwerk selbst einsetzt, die eine Verbesserung des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens und der dabei ablaufenden chemischen Reaktionen bewirkt. Zur Verstärkung der Kunststoff Schicht 16 bzw. der Schutzschicht 19 ist es auch möglich, diese Netze 21, Gitter, Gewirke, Vliese aus hoch- festen Fasern bzw. Fäden bzw. nur Fasern oder Fäden aus hochfesten Ma¬ terialien wie z.B. Glas, Kunststoff, Graphit, Metall oder dgl., insbesondere

aus elektrisch leitfähigen Materialien 22 einzusetzen.

Wie besser aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann die elektrische Kunststoff¬ schicht 16 des Schutzmantels 4 auch von einer Fahrbahn 23 abgewendeten Oberfläche 24, welche insbesondere Seitenwände 25 und eine Unterseite 26 einer Brücke bilden, angeordnet sein. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die gesamte Oberfläche eines Bauwerkes, insbesondere auch bei Häusern die umlaufenden Außenwände durchgängig mit der elek¬ trisch leitenden Kunststoffschicht zu beschichten.

Auf der Kunststoffschicht 16 ist auf der von der Oberfläche 24 abgewende¬ ten Seite die Schutzschicht 19, insbesondere der Lack 20 angeordnet.

Die Kunststoffschicht 16 ist über die Leitung 17 mit dem Pluspol 11 der Spannungsversorgungseinrichtung 8 verbunden. Der Minuspol 12 der

Spannungsversorgungseinrichtung 8 ist über die Leitung 15 mit dem Erd¬ ungsleiter 13 z. B. einem Banderder 27 verbunden, welcher z. B. bei Er¬ richtung des Bauwerkes 1 im Bereich einer Aufstandsfläche 28 des Bau¬ werks 1 im Gelände angeordnet ist. Die Leitung 15 kann aber auch zusätz- lieh oder ausschließlich mit den die Bewehrung 6 bildenden Metallteilen 5 elektrisch leitend verbunden sein. Dabei wird über die Spannungsver¬ sorgungseinrichtung 8 eine Spannung zwischen 1 V und maximal 10 V in die Leitungen 15 und 17 eingespeist. Dies führt aufgrund der verschiede¬ nen Übertragungsverluste in den Leitungen bzw. zwischen der Kunststoff - schicht 16 und dem Bauwerk, z.B. der Brücke 2 zu einer wirksamen Span¬ nung zwischen der Kunststoff schicht 16 und den Metallteilen 5 von 0,2 V bis 4 V, insbesondere 1,5 V.

Gleichzeitig wird dadurch eine Stromdichte zwischen den einzelnen Kon-

2 taktbereichen bzw. Punkten der Kunststoffschicht 16 0,5 bis 5 mA/m auf.

2 Bevorzugt sind dabei auf einer Fläche von 100 m zumindest 3 bis 10

Kontaktverbindungen zwischen der Leitung 17 und der Kunststoffschicht

16 vorgesehen.

Wie weiters aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die die Bewehrung 6 bildenden

Metallteile 5 in den Beton 3 eingebettet. Beim Abbinden und Erhärten des Bindemittels Zement entsteht Kaliumhydroxyd, Ca (OH)2 und es bildet sich im Porenwasser des Betons eine stark alkalische Lösung mit pH- Werten die größer als 12,5 sind. In dieser Umgebung sind Metallteile, ins¬ besondere aus Stahl, durch eine dünne oxydische Deckschicht vor Korro¬ sion geschützt. Der Beton 3 bildet einen Schutzmantel 4 also einen sekun¬ dären mechanischen Schutz gegen Verletzungen diese Deckschicht und verhindert gleichzeitig auch - zumindest bei dichtem Beton das Eindrin¬ gen von aggressiven Stoffen bis zu der Bewehrung 6.

Kommt es jetzt z. B. zu einer Karbonisierung des Betons 3, unter anderem durch die Einwirkung von Kohlendioxyd aus der Luft, so sinkt der pH- Wert im Bereich der Bewehrung 6. Dringen durch die karbonisierte Ober¬ fläche zusätzlich aggressive Stoffe , wie beispielsweise Chloride durch die Salzstreuung oder ein, so wird die oxydische Deckschicht des Stahls auf¬ gelöst und es kommt zwischen jenen Bereichen der Bewehrung 6 bzw. der Metallteile 5, in welchen diese oxydische Deckschicht aufgelöst ist und je¬ nen wo die oxydische Deckschicht aufgrund der stark alkalischen Lösung einen noch hohen pH-Wert aufweist, zur Bildung eines galvanischen Ele- mentes, wobei die Feuchtigkeit im Beton den Elektrolyten bildet.

Diese Korrosion der Bewehrung 6 durch das galvanische Element erfolgt durch eine getrennte Oxydation im Bereich der unbeschädigten im alkali¬ schen Bereich liegenden Metallteile 5 und zu einer Reduktion im Bereich jener Teile der Metallteile 5 in welchen die oxydische Deckschicht durch die Einwirkung von außen zerstört ist.

Dadurch, daß nun mit der Korrosionschutzvorrichtung 7 zum Unterbinden der Korrosion die elektrisch leitende Kunststoff schichte 16 positiv bzw. die gesamten übrigen Bereiche dem gegenüber negativ gehalten werden, kann sich nunmehr auch aufgrund des elektrischen Feldes der am positiven Potentials der Spannungsversorgungseinrichung 8 anliegenden Anode und der am negativen Potential anliegenden Bewehrung 6 kein Oxydationsvor¬ gang einstellen, wobei eine Neutralisierung der galvanischen Elemente er- folgt, da die Metallteile 5 jeweils eindeutig am negativen Potential anlie¬ gen und zwischen unterschiedlichen Bereichen dieser Metalle daher keine

Potentialdifferenz mehr entstehen kann.

Diese Art der galvanischen Elemente aus gleichartigen Metallen in ver¬ schiedenen Elektrolyten - die an sich durch den gleichen Elektrolyten, nämlich Feuchtigkeit im Beton 3, jedoch mit unterschiedlichem pH- Wert gebildet werden - entstehen nicht durch die Potentialdifferenz verschiede¬ ner Metalle nach der Spannungsreihe, sondern durch heterogene Zusam¬ mensetzung der Elektrolyten, im wesentlichen in Folge von Konzentrations¬ unterschieden, die eben bei gleichartigen Elektrolyten auftreten können. Diese Elemente werden üblicherweise als Konzentrationselemente bezeich¬ net. Durch das Aufbringen eines gerichteten elektrischen Feldes mit genau definierten positiven und negativen Potentialen wird der Korrosionsstrom, der durch galvanische Elemente entsteht überlagert und dadurch wirkungs¬ los bzw. kompensiert. Das durch die Spannungsversorgungseinrichtung 8 zum Unterbinden der Korrosion aufgebaute Feld 29 bzw. die in diesem Feld fließenden - symbolisch durch dünne Linien dargestellten - Ströme sollen meist höher sein als die durch die Konzentrationselemente entstehen¬ den Korrosionsströme.

Die im Feld 29 fließenden Ströme 30 - auch als Schutzstrom bezeichnet -

2 sind im vorliegenden Fall relativ gering, z.B. 0,5 - 5 mA/m da bei einer großen Leitfähigheit des durch die Feuchtigkeit im Beton 3 gebildeten Elektrolyten eine kathodisch kontrollierte Korrosion vorliegt. Durch den geringen Elektrolytwiderstand ergibt sich damit ein Schutzstrombedarf der nur in etwa dem Korrosionsstrom der bei nicht vorhandenem elektri¬ schen Feld wirkenden galvanischen Elemente sein kann.

Ein weiterer Vorteil der durch den Aufbau eines gerichteten elektrischen Feldes erzielt wird, liegt darin, daß die negativen Ionen der negativen Chloride, bzw. Salze durch das elektrische Feld in Richtung der am positi¬ ven Potential anliegenden als Anode 31 wirkenden, elektrisch leitenden Kunststoff schicht 16, wandern und dort ausblühen. Um diesen negativen Chloridionen ein Ausblühen zu ermöglichen und um zu verhindern, daß durch dieses Ausblühen der Salze die Anode 31 vom Schutzmantel 4 abge- sprengt wird, weist die leitfähige Kunststoff schicht 16 Poren auf, deren Porengröße ausreicht um eine Wasserdampfdiffusion und damit ein Aus-

blühen der negativen Ionen, also der Salze und dergleichen zu ermögli¬ chen. Die Kationen, also die positiven Metallionen wie z. B. K+, NA+, Ca2+ wandern dagegen zu den negativ geladenen Metallteilen 5 und bilden mit den Oxydationsprodukten der Metallteile 5 einen wirkungsvollen Schutzüberzug 32.

Die auf der Kunststoffschicht 16 aufgebrachte Schutzschicht 19, insbeson¬ dere aus einem Acryl-Polyester, weist wie die Kunststoffschicht 16 Poren auf, die eine Wasserdampfdiffusion ermöglichen.

In der Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform zum Aufbau eines elektri¬ schen Potentials zur Durchführung des Verfahrens gezeigt. Auf der Ober¬ fläche 24 des Schutzmantels 4 aus Beton 3 mit dem in diesen eingebetteten Metallteilen 5 der Bewehrung 6 ist die elektrisch leitende Kunststoff - schicht 16 als Schutzschicht angeordnet.

Zur Erzielung eines gleichmäßigen großflächigen Feldes sind in der Kunst¬ stoffschicht 16 bandförmige Leitungen 33 z. B. Reinsilberbänder 34 einge¬ bettet, die über die Leitung 17 mit dem Pluspol 11 der Spannungsversor- gungseinrichtung 8 verbunden sind. Die bandförmigen Leitungen 33 bzw.

Reinsilberbänder 34 sind entweder vollflächig in die Kunststoffschicht 16 integriert bzw. zumindest an 3 bis 10 Kontaktbereichen pro 100 m Ober¬ fläche 24 des Schutzmantels 4 mit der Kunststoffschicht 16 gut leitend ver¬ bunden bzw. kontaktiert.

Der Minuspol 12 ist über die Leitung 15 mit dem Erdungsleiter 13 verbun¬ den. Die Spannungs Versorgungseinrichtung 8 ist über Leitungen 35 an ei¬ ner Versorgungseinrichtung 36 angeschlossen und wird aus dieser mit Wechselstrom versorgt, wobei die Spannungsversorgungseinrichtung 8 ein Gleichrichterelement 37 aufweist, durch welches ein pulsierender Gleich¬ strom erzeugt wird, dessen positives Potential am Pluspol 11 und dessen negatives Potential am Minuspol 12 anliegt.

Die Kunststoff schicht 16 weist Poren 38 auf, deren Größe eine Wasser- dampfdiffusion ermöglicht und ist mit einem Reduktionsmittel, insbesonde¬ re einem Borsalz - schematisch durch Kreuze 39 dargestellt - versetzt. Auf

der der Oberfläche 24 des Schutzmantels 4 abgewandteπ Oberfläche 40 ist auf der Kunststoffschicht 16 die ebenfalls mit Poren 41 versehene Schutz¬ schicht 19 angeordnet, wodurch auch durch diese eine Wasserdampf¬ diffusion möglich ist.

Durch diese Ausbildung entsteht eine großflächige Elektrode, die auch bei Schwingungen bzw. Unterbrechungen von einzelnen Leitungsverbindun¬ gen eine flächenhafte Spannungsversorgung und somit das Auftreten von Strom- und Spannungsspitzen im Bereich der Elektrode bzw. des durch die Elektrode aufgebauten elektrischen Feldes 29 welches schematisch durch Feldlinien 42 angedeutet ist, vermeidet.

Wie in Fig.4 gezeigt ist, ist bei dieser pulsierenden Spannung die Span¬ nung mit positivem Potential größer als die mit negativem Potential, bzw. ist die Zeit der angelegten Spannung mit positivem Potential größer als die mit negativem Potential.

Die positive Sinuskurve 43 einer entsprechend herabtransformierten Netz¬ spannung ist erhalten, während der negative Anteil 44 der Sinuskurve im unteren Spannungsbereich abgeschnitten ist, sodaß, solange der negative

Anteil der ursprünglichen Sinuskurve eine bestimmte Spannung nicht über¬ schreitet, keine Spannung anliegt und erst, wenn die Sinusspannung die vorgegebene Spannungsgrenze überschreitet, die diese Spannungsgrenze überschreitende Spannung an die Elektroden angelegt wird.

Wenn auch die Verwendung der Netzfrequenz besondere Vorteile bietet, ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf Sinusspannungen von 50 oder 60 s beschränkt. Dabei wird beim Durchlaufen eines Null wertes 45 die über die längere Zeitdauer am positiven Potential anliegende Anode an negatives Potential angelegt, während die über die längere Zeitdauer am negativen Potential anliegende Kathode an positives Potential angeschlos¬ sen ist.

Diese bevorzugte Form der Spannungszeitkurven kann beispielsweise mit einer in Figur 6 der EP-PS 0 100 845 beschriebenen Spannungs Versorgungs¬ vorrichtung erreicht werden.

In Fig.5 ist ein Bauteil 46 einer Betonkonstruktion mit Verstärkungselemen ten 47 dargestellt. Zwischen den Verstärkungselementen 47 und der Ober¬ fläche des Bauteils 46 besteht eine angesäuerte Zone 48, die eine Korro¬ sion der Verstärkungselemente 47 bewirkt. Um diese Korrosion der Ver¬ stärkungselemente 47 zu unterbinden und eine alkalische Rostschutzlage auf den Verstärkungselementen 47 herzustellen, sind diese Verstärkungsele¬ mente 47 über eine Leitung 49 mit einer Gleichspannungsquelle 50 verbun¬ den. Dieses Potential bzw. dieser Anschluß wirkt als Kathode.

An der Außenseite bzw. einer Oberfläche 51 des Bauteils 46 ist eine elek¬ trisch leitende Beschichtung 52 aufgebracht, die in direkten Kontakt mit den offenen Poren im Beton und dem darin befindlichen Porenwasser ist. Dieser Anschluß bzw. diese Beschichtung 52 dient als Anode.

Die Beschichtung 52 kann aus einer stromleitenden, synthetischen und/oder auf Zementbasis hergestellten dauerhaften Beschichtung beste¬ hen. Es kann z.B. für eine derartige Beschichtung eine elektrisch leitende Farbe verwendet werden, welche im Handel unter der Handelsbezeichnung ELK-82 erhältlich ist oder ähnliche andere auf Wasserbasis hergestellte Farben bzw. Lacke.

Diese Beschichtung 52 wird mit niederer Stromstärke über Kontaktberei¬ che 53 über verschiedene, beispielsweise auch parallel zueinander verlau- fende Leitungen 54 kontaktiert.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß bei einem Kor¬ rosionsangriff auf die Verstärkungselemente 47 im Beton in der Praxis le¬ diglich darauf geachtet werden muß, daß eine alkalische Umgebung auf der Oberfläche der Eisen bzw. Verstärkungselemente 47 geschaffen wird, um die Korrosion zu unterbinden. Selbstverständlich ist es im Gegensatz zu den früher patentierten Verfahren für elektrochemische Realkalisation des Betons nicht notwendig, den gesamten Beton zwischen den Verstär¬ kungselementen 47 und der Oberfläche 51 zu realkalisieren. Die Elektro- de, also die am positiven Potential anliegende Anode, die auf der Außensei¬ te bzw. Oberfläche 51 des Bauteils 46 angeordnet ist, wirkt nämlich wäh-

rend der Ausführung des vorliegenden Verfahrens nicht als Versorgungsre¬ serve für Alkali oder als Elektrolyt sondern lediglich als positiver Poten¬ tialbereich. Bei den Verstärkungselementen 47, die dann ein negatives Po¬ tential (Kathode) darstellen, werden dann von den Alkalien, die im Beton immer vorhanden sind, OH-Ionen produziert.

Basierend auf dem Faktum, daß die vorliegende Methode ausschließlich über den elektrischen Stromfluß über den Weg des Porenwassers funktio¬ niert und auf dem Effekt beruht, daß das System über eine unbegrenzte Zeitdauer betrieben wird, wird eine niedere Stromdichte benötigt, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Dementsprechend ist es bei der Durchfüh¬ rung des vorliegenden Verfahrens ausreichend, niedere Spannungen und Stromstärken zu verwenden. Ein Beispiel für eine solche niedere Span¬ nung ist 1 V bis 6 V, vorzugsweise nicht über 5 V und als Beispiel für die

2 niedere Stromstärke soll die Stromdichte nicht mehr als 0,5 bis 5 mA/m betragen. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine unmittelbare Änderung der Korrosionssituation nach Einwirkung des elek¬ trischen Stroms erreicht und der Langzeitaufbau von alkalisch passivieren- den Umgebungsbedingungen an den Verstärkungselementen 47 beginnt.

Es ist vorteilhaft für das vorliegende Verfahren, fix montierte Versorgungs¬ quellen zu verwenden, die auch unter Einsatz von Solarelementen betrie¬ ben werden können, die die gesamte Zeit der Behandlung ununterbrochen an den Elektroden angeschlossen sind. Die Zeitdauer, die notwendig ist, kann zwischen unterschiedlichen Bauwerken variieren. Nach einer be¬ stimmten Behandlungszeit ist eine Kontrolle durch Anordnung von Kern¬ bohrungen und Potentialmessungen möglich, anhand welcher entschieden werden kann, ob diese Behandlung fortzusetzen ist oder beendet werden kann. Aufgrund der vorgenannten Gründe treten, wenn überhaupt, nur klei- ne negative Auswirkungen auf, falls die Behandlungsdauer länger fortge¬ setzt wird.

Unmittelbar nach der Anwendung bzw. Aufbringung der elektrisch leiten¬ den Beschichtung 52 soll auch gegebenenfalls elektrisch leitender Primer 55 und eine CO2 abweisende Beschichtung 56 aufgebracht werden. Der

Primer 55 kann bevorzugt ebenfalls elektrisch leitend ausgebildet sein. Die

Folgen einer solchen Behandlung können Unsicherheiten, die hinsichtlich der Lebensdauer von derartigen Betonkonstruktionen auftreten können, zum Großteil ausgeschalten werden und die Konstruktionen werden eine wesentlich längere, zerstörungsfreie Benutzung erlauben.

Der Verfahrensablauf, der üblicherweise notwendig ist, wenn das vorlie¬ gende Verfahren für die Repassivierung der Verstärkungselemente 47 im karbonisierten Beton auszuführen sind, sind wie folgt:

1. Öffnen der Betonporen durch das Abtragen alter Farbe bzw. Beschi¬ chtung in jenen Bereichen, die dazu vorgesehen sind, durch das vorliegen¬ de Verfahren geschützt zu werden, z.B. Bereiche der Betonkonstruktion oder die gesamte Oberfläche 51 derselben.

2. Reparaturen der Absprengungen mit Füllern, die auf Zement basieren.

3. Aufbringen der elektrisch leitenden Beschichtung 52, des Primers 55 und der Beschichtung 56.

4. Einbetten der Kontaktbereiche 53 um eine ausreichende Stromverteilung zu ermöglichen, z.B. in einer Anzahl von 3 bis 10, z.B. 4 Kontaktbereiche 53 pro 100 m ² der Oberfläche 51.

5. Aufbringen der CO2 widerstandsfähigen Beschichtung 56.

6. Befestigung einer kleinen stationären Gleichspannungsquelle 50 und Verbindung der Verstärkungselemente 47 mit dem Minuspol und der exter¬ nen äußeren Beschichtung 52 mit dem Pluspol.

Die Hauptvorteile des Systems sind:

A) Wenn die elektrisch leitende Beschichtung und die Kontakte aufge¬ bracht und an die Gleichspannungsquelle 50 angeschlossen ist, wird die weitere Arbeit an dem Objekt bzw. Bauteil nicht behindert, so daß eine Zeitersparung eingehalten wird.

B) Die Korrosion des Metalls ist unterbunden.

C) Mit der Zeit baut sich an der Oberfläche der Verstärkungselemente 47 bzw. Stangen eine alkalische Umgebung auf.

Es zeigt sich somit, daß die zur Durchführung des vorliegenden Verfah¬ rens notwendigen Schritte gering und äußerst einfach sind, verglichen mit den Schritten, die gesetzt werden müssen, wenn ein Verfahren entspre¬ chend dem Stand der Technik durchgeführt wird. Im Vergleich dazu er- möglicht das vorliegende Verfahren einen ungefährlichen trockenen elektrochemischen Schutz und eine Passivierung der Verstärkungselemen¬ te 47 des Bauteils, während unerwünschte Nebenwirkungen, wie z.B. die Einflüsse von leitenden Flüssigkeiten, hohe Stromdichte, die unkalku¬ lierbare Wirkungsdauer, das unsichere Ergebnis, der Reinigungsarbeiten, die Räumungsarbeiten und das Warten etc. vermieden werden.

Für verschiedene Ausführungsvarianten von verstärkten Konstruktionen, die durch das vorliegende Verfahren wieder passiviert werden sollen, ist die zu erwartende Größe der Stromdichte um einige Zehnerpotenzen gerin- ger, als die Stromdichte, die bei dem bekannten Verfahren verwendet wird. Auch die Spannung, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird ist niederer als die Spannung, wie sie bei den bekannten Verfahren verwendet wurde.

Das vorliegende Verfahren ermöglicht dem Besitzer eines Gebäudes, wel¬ ches er erhalten will, die Korrosion der Verstärkungselemente 47 zu stop¬ pen und das Aufbauen einer alkalischen Umgebung im Bereich der Verstär¬ kungselemente.

Schließlich ist das vorliegende Verfahren ein simpler, kostensparender und sicherer Weg, um die Korrosion von Verstärkungselementen 47 in karboni¬ sierten Beton zu passivieren und zu stoppen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wurden in den Ausführungsbei- spielen einzelne Teile unproportional und maßstäblich verzerrt dargestellt.

Des weiteren können auch einzelne der in den Ausführungsbeispielen ins¬ gesamt beschriebenen Merkmalskombinationen eigenständige, erfindungs¬ gemäße Lösungen darstellen.