Calciumnitrit als Korrosionsinhibitor – Auswirkung einer teilweisen Umwandlung zu Nitrat

Abstract

Im Zuge einer deutschen Zulassung eines Zusatzmittels auf Calciumnitritbasis als Korrosionsinhibitor bzw. Passivator war dessen Wirksamkeit und Unschädlichkeit zu überprüfen. Hierzu wurde ein umfangreiches Untersuchungsprogramm vereinbart. Über zwei Untersuchungen wird hier im Detail berichtet: Nitrite (NO2) können durch Oxidation zu Nitraten (NO3) umgewandelt werden. Bei Gefahr von chloridinduzierter Bewehrungskorrosion kann dadurch eine verminderte Schutzwirkung entstehen. Dies wurde mit Korrosionsversuchen in synthetischen Porenlösungen bei unterschiedlichen NO3/NO2‐Verhältnissen und bei pH‐Werten von 12,5, 13,0 und 13,5 mit zugehörigen korrosionsauslösenden Chloridgehalten durch Aufnahme von Strom‐Spannungs‐Kurven überprüft. Eine noch ausreichende Wirksamkeit wurde bei folgenden Oxidationsgraden festgestellt: – 70% bei pH = 12,5 und 0,126 g Cl−/l – 50% bei pH = 13,0 und 0,710 g Cl−/l – 20% bei pH = 13,5 und 3,995 g Cl−/l Eine Umwandlung von Nitrit zu Nitrat reduziert jedoch nicht nur die passivierende Wirkung, sondern die entstehenden Nitrate können bei niedriglegierten Betonstählen auch Spannungsrisskorrosion (SpRK) verursachen. Aus diesem Grund wurde die maximal mögliche Umwandlungsrate von Nitrit zu Nitrat in Porenwässern von Mörteln unterschiedlicher Zusammensetzung und Behandlung untersucht. Die höchste Nitratkonzentration wurde für Mörtel festgestellt, die mit calcitischem Gesteinsmehl hergestellt und einer Carbonatisierung ausgesetzt wurden. Es zeigte sich, dass rd. 26% des gesamt zugegebenen Nitrits in freies Nitrat umgewandelt wurden. Bei der gemäß Zulassung erlaubten, höchsten Dosiermenge des Passivators konnte damit davon ausgegangen werden, dass keine kritische Nitratkonzentration hinsichtlich einer SpRK von unlegierten Stählen zu erwarten ist.