Die Mechanismen der Auslaugung von Schwermetallen aus Beton

• Applicant: Robin Edward Beddoe, Ph.D., since 1/2009
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2004 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5441158

Die Prognose der zeitlichen Auslaugung umweltrelevanter Stoffe (z.B. Schwermetalle) aus Betonbauteilen in ein an das Bauteil angrenzendes Wasser (Kontaktwasser in Form von Bodenfeuchte, Sickerwasser oder Grundwasser) ist von hoher und aktueller ökologischer und wirtschaftlicher Bedeutung. Bisher wurden die Ergebnisse von Standtests (Trogverfahren) verwendet, um Diffusionskoeffizienten für solche Prognosen zu bestimmen. Es wurde hierbei von einem reinen diffusionsgesteuerten Auslaugverhalten ausgegangen, obwohl Untersuchungen zeigen, dass dies häufig nicht der Fall ist. Die Klärung der maßgebenden Freisetzungsmechanismen ist für die langfristige Vorhersage und Bewertung der Schadstofffreisetzung aus Beton unerlässlich. Insbesondere soll exemplarisch das Auslaugverhalten von Na, K, Al, Mo, Ba, Ca, Co, Cu, Cr, V und Zn aus Betonen mit unterschiedlichem Alter und Zusammensetzung mit dem Standtest - und Abwandlungen dieses Versuches - untersucht werden. Parallel dazu wird die Mobilisierbarkeit und Lösungskinetik der Stoffe im Betongefüge mit dem pH-stat.-Verfahren bestimmt. Die reine Ionendiffusion wird durch Migrationskoeffizienten charakterisiert. Auch Einflüsse von Lösungs- und Ablagerungsvorgängen im Porenraum des Betons, des "wash-off"-Effekts, sowie der Verarmung mobilisierbarer Stoffe werden in die Untersuchungen einbezogen. Aus den Ergebnissen soll ein auf den Mechanismen aufbauendes Rechenmodell entwickelt werden, damit die Freisetzung umweltrelevanter Stoffe unter Praxisbedingungen und über längere Zeiträume prognostiziert werden kann.

• DFG Programme: Research Grants
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Schießl, from 10/2008 until 1/2009 (†)