Dem Rost an Stahlbetonbauwerken - wie z.B. Betonbrücken - auf der Spur
(10.5.2010) Rostschäden an Betonbrücken können diese im schlimmsten Fall einstürzen lassen, wenn sie nicht frühzeitig entdeckt werden. Bei einem neuen System zur Rostfrüherkennung misst ein im Beton eingelassener Sensortransponder, wie weit die Korrosion fortgeschritten ist.
Betonbrücken werden durch Frost, starke Verkehrsbelastung und Abgase stark belastet Hinzu kommen Streusalze, zumeist in Form von Natriumchlorid, die bei Tauwetter zu Ionen zerfallen. Wenn diese in den Beton eindringen und dessen fünf Zentimeter dicke alkalische Schutzschicht zerstören, bringen sie die eingelagerten Stahlmatten zum Rosten und schädigen so die Bausubstanz.
Um zu ermitteln, wie tief die Ionen in den Beton eingedrungen sind und welcher Schaden bereits entstanden ist, klopfen bislang Bauarbeiter den Stahlbeton manuell mit dem Hammer auf Hohlstellen als Indiz für Korrosionsschäden ab. Auf der Suche nach einer effektiveren und kostengünstigeren Methode zur Rostfrüherkennung wurden Experten des Fraunhofer-Instituts für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg bei einem neuen Sensortransponder fündig, mit dem die Ioneneindringtiefe in den Beton permanent gemessen und überwacht werden kann.
Der Sensor wurde von der Materialprüfanstalt für das Bauwesen Braunschweig (MPA Braunschweig) entwickelt und von den Forschern vom IMS in ein passives, kabelloses Transpondersystem integriert. Der Sensor selbst ist mit sehr dünnen Eisendrähten durchzogen, die in regelmäßigen Abständen zueinander angebracht sind. "Gelangen die gelösten Salze an die Eisendrähte, beginnen diese zu rosten, es kommt zum Drahtbruch. Anhand der Anzahl der defekten Eisendrähte lässt sich feststellen, wie weit die Korrosion fortgeschritten ist, wie viele Zentimeter der Betonschutzschicht schon angegriffen sind", erläutert Frederic Meyer, Wissenschaftler am IMS. Mit diesen Informationen kann dann errechnet werden, wann die nächsten Sanierungarbeiten anstehen.
Die Messdaten überträgt der Transponder per Funk an ein Lesegerät, das die Bauarbeiter mit sich tragen. Die für die Messung erforderliche Energie bezieht der Transponder über ein magnetisches Feld, das durch das Lesegerät erzeugt wird. Da er somit nicht auf eine immer wieder auszutauschende Sromquelle angewiesen ist, kann er dauerhaft im Bauwerk verbleiben
In ersten Feldversuchen wird der Sensor in eine Versuchsbrücke der MPA Braunschweig eingelassen und getestet. Einen Prototyp zeigten die Forscher vom 4. bis zum 6. Mai auf der Messe Euro- ID in Köln.
Weitere Informationen zum Sensortransponder können per E-Mail an Dipl.-Ing. Frederic Meyer angefordert werden.
siehe auch für zusätzliche Informationen:
- Fraunhofer-Instituts für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS
- Materialprüfanstalt für das Bauwesen Braunschweig (MPA Braunschweig)
- Betonsanierung à la Remmers: Korrosionsschutz und Beschichtung an einem Tag (30.6.2015)
- weber.rep duo: Betonsanierung mit nur noch zwei Produkten (30.6.2015)
- Schnelltest spürt Brückenschäden auf anhand der Schwingungen in den Spannseilen (20.11.2013)
- „EKG“ für Bauwerke (13.5.2013)
- Dringender Sanierungsbedarf bei 221 Brücken von Autobahnen und Bundesstraßen (11.1.2013)
- weitere Details...
ausgewählte weitere Meldungen:
- Beton im Härtetest - robust und säureunempfindlich wie Keramik? (10.5.2010)
- Planungsatlas für den Massivbau (4.1.2010)
- "Grüner" Zement Celitement hinterlässt kleinere "ökologische Fußabdrücke" (4.1.2010)
- Zwei-Komponenten-Bewehrungsfaser verschafft Beton zusätzliche Duktilität (4.1.2010)
- Neues Abdichtungssystem schützt Stahlbeton-Brücken (4.12.2009)
- "Baustofftechnische Daten" neu aufgelegt (17.10.2009)
- Beschleunigte Betonhärtung dank "Crystal Speed Hardening" von BASF (17.10.2009)
- Buchvorstellung "Risse in Gebäuden" (7.5.2009)
- Der Beton lebt ... und altert von der ersten Minute an (4.5.2009)
- Zerstörungsfreie Untersuchung von Stahl- oder Spannbeton-Bauwerken (26.4.2009)
- Bauforschung: "Lebensdauerorientierte Entwurfskonzepte" (19.4.2009)
- Schutz und Instandsetzung von Betontragwerken nach DIN EN 1504 bzw. CE (4.5.2009)
- Zemdrain: Betonschäden von morgen vermeiden (4.5.2009)
- Betonschutz und -Reparatur durch Kristallisation (14.5.2008)
- "CFK-Pflaster" für altersschwache und erdbebengefährdete Bauten (31.1.2007)
- Wenn Bauwerke in die Jahre kommen (22.2.2006)
- Tragfähigkeit erhöhen, Ingenieurbauwerke erhalten (6.10.2005)
- Instandsetzungs-Richtlinie für Beton bauaufsichtlich eingeführt (4.2.2005)
- Leise rieselt der Beton - Brückenexperten von DEKRA schlagen Alarm (7.10.2004)
- "preisgünstige" Brückensanierung mit vorgespannten CFK-Lamellen (22.9.2004)
- Forschung: Lebensdauer von Stahlbeton-Bauwerken lässt sich vorhersagen (10.9.2004)
siehe zudem:
- Betonbau, Beton, Bauchemie, Bauwerksabdichtung und Betonfertigteile auf Baulinks
- Literatur / Bücher zu den Themen Betonbau, Kellerbau bei Baubuch / Amazon.de