Electrochemical realkalisation for rehabilitation of reinforced concrete structures

In steel reinforced and prestressed concrete structures depassivation of the reinforcing steel can take place due to carbonation of the concrete cover. Depending on humidity and oxygen availability subsequent corrosion reactions will be initiated. Such conditions require measures to exclude corrosion induced damages during the designed lifetime of the structure. In the last few years an electrochemical realkalisation treatment has been proposed as adequate rehabilitation technique for carbonated concrete. This temporary treatment should increase the pH‐value of the concrete pore water solution due to penetration of alkaline electrolyte from the concrete surface as well as repassivate the reinforcement due to electro chemical reactions at the steel surface. In order to clarify the different mechanisms taking place during electrochemical realkalisation laboratory tests have been carried out using carbonated reinforced mortar specimens. The investigations were aimed at checking the influence of various parameters, e.g. treatment time and current density, as well as the efficiency and long‐term durability of this rehabilitation method. Elektrochemische Realkalisierung zur Instandsetzung von Stahlbetonbauten In Stahl‐ und Spannbetonbauwerken kann durch die Carbonatisierung der Betonüberdeckung eine Depassivierung des Bewehrungsstaliles eintreten. In Abhängigkeit vom Feuchtigkeits‐ und Sauerstoffangebot können anschließend Korrosionsreaktionen initiiert werden. Solche Bedingungen erfordern Maßnahmen, um korrosionsbedingte Schäden während der geplanten Nutzungszeit des Bauwerks zu vermeiden. In den letzten Jahren ist die elektrochemische Realkalisierung als Instandsetzungsverfahren für carbonatisierten Stahlbeton vorgeschlagen worden. Bei dieser temporären Methode soll der pH‐Wert der Betonporenwasserlösung durch das Eindringen eines alkalischen Elektrolyten von der Betonoberfläche aus angehoben sowie eine Repassivierung der Bewehrung durch elektrochemische Reaktionen an der Stahloberfläche erreicht werden. Um die verschiedenen Mechanismen, die während der elektrochemischen Behandlung ablaufen, zu untersuchen, wurden Laborversuche an carbonatisierten Mörtelelektroden durchgeführt. Ziel der Untersuchungen war, sowohl den Einfluß der verschiedenen Parameter, wie z.B. Behandlungszeit und Stromdichte, als auch die Wirksamkeit und die Dauerhaftigkeit dieser Behandlungsmethode zu klären.