Bauinformant bloggt Beton

1. Symposium Baustoffe und Bauwerkserhaltung, Universität Karlsruhe (TH), 30. März 2004

Autor: Müller, Harald S. [Hrsg.]
Verlag: Universitätsverlag Karlsruhe
Erscheinungsdatum: 09.07.2007

Abstract: Die Erhaltung und Umnutzung von Bauwerken ist zur zentralen Bauaufgabe in Deutschland herangewachsen. Weit mehr als die Hälfte der jährlichen Bauinvestitionen fließt in dieses Tätigkeitsfeld. Dabei kommt der Erhaltung bzw. Instandsetzung von Betonbauten der Moderne eine große Bedeutung zu. Zahlreiche dieser Betonbauwerke werden bereits heute als wichtige historische Zeugnisse eingestuft oder haben gar den Rang von Baudenkmälern erreicht. Bei ihrer Instandsetzung scheidet eine konventionelle Vorgehensweise weitgehend aus. Anzuwenden sind denkmalgerechte Erthaltungsmaßnahmen, die das gewachsene Erscheinungsbild bewahren und gleichzeitig den heutigen Nutzungswünschen Rechnung tragen. Dies erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen Bauherren, Architekten und Denkmalpflegern. Der zum 1. Symposium Baustoffe und Bauwerkserhaltung „Instandsetzung bedeutsamer Betonbauten der Moderne in Deutschland“ begleitend erschienene Tagungsband fasst alle schriftlichen Beiträge zu den einzelnen Vorträgen zusammen.

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Veröffentlichung anlässlich des Deutschen Bautechnik-Tags 2009 (1)

Autoren:
Dr.-Ing. Ralf Gastmeyer (Krebs + Kiefer, Beratende Ingenieure)

Vorbemerkungen
Die in Deutschland vorhandene Bausubstanz besteht zu einem überwiegenden Teil aus Massivbauwerken. Dies gilt sowohl für den Hochbau, den Brückenbau als auch den Verkehrswasserbau.

Für den Brückenbau ist das folgende, von der BASt im Jahr 2008 veröffentlichte Bild besonders aufschlussreich, welches die Altersstruktur der Bundesfernstraßenbrücken, getrennt für die Ländergruppen Ost und West jeweils bezogen auf die Brückenfläche in Mio. m² zeigt (Bild 2). Demnach bilden die Brücken der Baujahre 1965 bis 1984 einen Anteil von weit über 50 %.

Interessant im Zusammenhang mit der Altersstruktur der Bundesfernstraßenbrücken ist die Verteilung der Zustandsnoten nach RI-EBW-PRÜF und deren zeitliche Entwicklung. Hierzu wurde von der BASt die folgende Grafik veröffentlicht, die eine überwiegende Beurteilung des Brückenbestands mit den Zustandsnoten 2,0 bis 2,9, d. h. mit befriedi-gendem und noch ausreichendem Bauwerkszustand, zeigt (Bild 3). Tendenziell ist aus dieser Grafik eine deutliche Verschlechterung der Zustandsnotenverteilung zu erkennen. Während der Flächenanteil in der Klasse 1,0 bis 1,4 von 2001 bis 2004 stark ab-genommen hat, ergaben sich deutliche Zuwächse in den Klassen 2,5 bis 2,9 und 3,0 bis 3,4.

Aus der Verschlechterung des baulichen Zustands der Massivbrücken ergibt sich, dass allein deren Instandsetzung ein immer stärker werdendes Gewicht erhält. Dies zeigt auch die Entwicklung der Ausgaben in den letzten 5 Jahren für die Brückenerhaltung (Bild 4). Diese Feststellung verschärft sich, wenn man sich die zu erwartende Steigerung der Beanspruchung aus der Zunahme des Verkehrs im vereinten Europa vergegenwärtigt. Deshalb gehen Prognosen der BASt für die zukünftigen Aufwendungen zum Erhalt der Bundesfernstraßenbrücken von etwa 600 Mio. Euro/Jahr aus.

Für den Verkehrswasserbau zeigen die von der BAW veröffentlichten Bestandsdaten ebenfalls einen wachsenden Bedarf an der Sanierung vorhandener Massivbauwerke. So sind beispielsweise ein Viertel der westdeutschen Schleusen älter als 80 Jahre, der für Bauwerke dieser Art normativ vorgegebenen Nutzungsdauer. Bei den Bauwerken in Ostdeutschland sind es sogar 60 % der Schleusen, von denen im folgenden Bild einige typische Konstruktionsbeispiele dargestellt sind (Bild 5).

Die zunehmende Bedeutung der Instandsetzungsplanung im Hochbau geht allein aus der neu herausgegebenen DBV-Merkblattreihe „Bauen im Bestand“ hervor, die sich mit Fragen zur Baustoffklassifizierung sowie zur Sicherheit und Erhaltung von Gebäuden befasst. Im Rahmen dieses Vortrags soll anhand zweier Beispiele (Anm.: Hafenschleuse Hannover-Linden und Bürogebäude Ernst-Reuter-Platz 8, Berlin) auf die einzelnen Schritte zur Instandsetzung von Massivbauwerken eingegangen werden.

Volltext als pdf-Dokument (7 Seiten m. Abbildungen, externer Link):

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Quelle: Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V.

Beim Bauen mit Betonfertigteilen werden stählerne Verbindungsmittel (Einbauteile) für Transport und Montage, zur Lagesicherung im Bauzustand sowie zur Übertragung von Lasten und Kräften im Endzustand verwendet. Die sorgfältige Planung geeigneter und auf den jeweiligen Verwendungszweck abgestimmter Korrosionsschutzmaßnahmen dieser Einbauteile sichert die Dauerhaftigkeit der Konstruktion.

Nachfolgend finden Sie das Merkblatt als Pdf-Dokument (externer Link, 3 Seiten)

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von:

DI Ronald Mihala
Institut für Konstruktiven Ingenieurbau
BOKU Wien
Textauszug:

1 Einleitung
Die innovative Werkstoffkombination “Eingeschlitzte CFK-Lamellen und Stahlbeton“ eröffnet völlig neue und viel versprechende Möglichkeiten für die Gestaltung von Bauteilen und Tragstrukturen. Durch diese Kombination wird die Möglichkeit gegeben, ermüdungsfeste und dauerhafte Betonkonstruktionen mit geringem Rohstoffverbrauch für den Einsatz im Bauwesen herzustellen. Die nachträgliche Verstärkung von Bauwerken und anderen Strukturen mit Kohlenstofffaser-Lamellen – kurz CFK-Lamellen genannt – stellt auch eine ökologisch sinnvolle Maßnahme dar, da sie einen Beitrag zur Reduktion des Verbrauchs an Ressourcen im Bauwesen leistet.

Auf die energie- und rohstoffintensive Erstellung neuer Bauwerke kann oftmals verzichtet werden, weil sich mit CFK bauliche Schäden beheben oder bestehende Bauten neuen Anforderungen anpassen lassen. Ökonomische Vorteile ergeben sich bei der Wartung der Tragwerke sowie beim Transport und der Montage der Strukturen.

Dieser Artikel beschäftigt sich mit dem Verbundverhalten zwischen den beiden Werkstoffen. Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen am Institut für Konstruktiven Ingenieurbau zeigen, dass die Verbundtragwirkung eingeschlitzter CFK-Lamellen wesentlich höher ist als die oberflächlich aufgeklebter Lamellen – es also möglich ist, die Zugfestigkeit der CFK-Lamellen effizienter auszunützen. Eingeschlitzte CFK-Lamellen sind überdies besser gegen mechanische und thermische Einwirkungen geschützt.

Diese Technologie räumt somit einige Nachteile aus, die sich durch die Anwendung oberflächlich geklebter CFK-Bewehrung ergeben. Aufbauend auf den Verbundversuchen wurde außerdem eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, eingeschlitzte CFK-Lamellen nicht nur im schlaffen, sondern auch im vorgespannten Zustand zu verwenden, um somit die vorhandenen mechanischen Eigenschaften der CFK-Lamellen optimal nutzen zu können.

Inhaltsangabe:

• Herstellung und Eigenschaften von CFK-Lamellen
• Anwendung eingeschlitzter CFK-Lamellen im Betonbau
• Vorspannung eingeschlitzter CFK-Lamellen

Dieser Fachbetrag ist in der Ausgabe vom 02.11.2007 des VÖZfi – Kolloquium auf den Seiten 4-11 zu finden.

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(62 Seiten als Pdf_Dokument, externer Link)

Inhaltsverzeichnis Download (Formeln)

• Dauerhaftigkeit von Beton und Stahlbeton
• Bewehrungskorrosion
• Carbonatisierung
• Phenolphthalein
• Ausblühungen
• Die wichtigsten bauschädlichen Salze
• Nachweis
  1. Probenentnahme
  2. Carbonat-Nachweis
  3. Herstellung eines wässrigen Auszugs
  4. pH – Messung
  5. Sulfat-Nachweis
  6. Chlorid-Nachweis

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(22 Seiten, Pdf-Dokument, externer Link: TU Berlin)

Fachtext: FH Campus Wien

Allgemeines

Nach dem Abbinden (Hydratation) sind im Beton Calciumoxid in chemischer Bindung und freies Calciumhydroxid vorhanden. Letzteres wirkt alkalisch und verleiht dem Beton einen pH-Wert von bis zu 12,6 (Sättigungswert für Ca(OH)2. Als Karbonatisierung bezeichnet man die Umwandlung des Calciumoxids und Calciumhydroxids des Betons durch eindringende Kohlensäure zu Calciumcarbonat.

Eindringendes Kohlensäuregas reagiert nur nach Lösung im Porenwasser.

- Völlig trockener Beton kann daher nicht karbonatisieren.

- Wassergesättigter Beton wird nur sehr langsam karbonatisieren, da das Porenwasser das Eindringen der gasförmigen Kohlensäure sehr erschwert.

- Luftfeuchtigkeitswerte bis 80% fördern die Karbonatisierung (Hieraus resultiert z. B. die Festlegung der Betonüberdeckung in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen)

Häufige Schlagregenbeanspruchung vermindert die Karbonatisierung, weil sie den Gehalt an Porenwasser hoch hält und somit das Eindringen von CO2 behindert. Am stärksten wird die Karbonatisierung bei anhaltend feuchter Luft ohne oder bei nur geringem Schlagregeneinfluss fortschreiten.

Auch in „trockenen“ Innenräumen kann bei ausreichendem Gehalt an Porenwasser Karbonatisierung stattfinden. Die Ausgleichsfeuchte im Beton reicht hierzu aus. Der Stahl wird in der Regel nicht rosten, weil das Feuchteangebot hierfür nicht ausreicht.

Eindringen von Wasser und Gasen in die Betonporen sowie Korrosion in Abhängigkeit von der Luftfeuchte

Die Karbonatisierung findet in mehreren Schritten chemischer Umwandlungen statt, die hier verkürzt wiedergegeben werden:

Der normale Gehalt der Luft an Kohlensäure beträgt etwa 600 mg/m³, in Industriegebieten, in Tiefgaragen kann er bis zu 2000 mg/m³ ansteigen

Folgen der Karbonatisierung

Die Karbonatisierung dringt als „Karbonatisierungsfront“ mehr oder weniger gleichmäßig in den Beton vor, wobei die Geschwindigkeit des Eindringens immer mehr abnimmt. Dabei entstehen:

- im Bereich der Karbonatisierung (also oberflächennah) eine deutliche Festigkeitssteigerung im Beton („Härtung“ durch Kalksteinbildung).

- eine Erhöhung der Dichte des Betons, die zu einer Reduzierung des weiteren Karbonatisierungsfortschrittes führt.

- ein Abfallen des pH-Wertes auf deutlich unter 10 und damit verbunden die Schädigung der Passivschicht des Stahles. Hieraus entsteht unter ungünstigen Umständen Rost.

Hinweis: Die „Härtung“ des Betons muss bei Messungen der Druckfestigkeit mit dem Rückprallhammer nach Schmidt berücksichtigt werden.

Eindringen der Karbonatisierung in den Beton

Ungerissener Beton

Von wesentlichem Einfluss auf die Karbonatisierung ist, wie schon angedeutet, die Dichtigkeit der oberflächennahen Betonschichten und damit die Betongüte und die Nachbehandlung.

Die Druckfestigkeit des Betons ist ein indirekter Indikator, da Betone höherer Festigkeit in der Regel auch mit niedrigerem w/z-Wert hergestellt und besser nachbehandelt werden. Somit nimmt die während der üblichen Nutzungsdauer von Bauwerken eintretende Karbonatisierungstiefe mit zunehmender Betongüte deutlich ab.

Das Eindringen der Karbonatisierungsfront in den Beton kann rechnerisch abgeschätzt werden. Die Eindringtiefe x als Funktion der Zeit t ergibt sich als Lösung der Diffusions-Differentialgleichung:

mit    D_B = Diffusionskoeffizient für CO₂ in teilkarbonatisiertem
Beton (abh. vom w/z-Wert) in cm²/s aus Versuchen

c₁ = Kohlendioxidgehalt an der Betonoberfläche in g/cm³

a   = CO₂-Menge, die zur Umwandlung sämtlicher karbona-
tisierter Hydratationsprodukte erforderlich ist, g/cm³

t     = Zeit in Sekunden

Einfluss des w/z-Wertes und der Luftfeuchte auf die Karbonatisierungstiefe

Karbonatisierungstiefe in Abhängigkeit von der Betonfestigkeitsklasse

An einer 30 Jahre alten Fassaden-Vorsatzschale wurde beidseitige Karbonatisierung festgestellt. Die Karbonatisierungstiefen betrugen an der frei bewitterten (aber mit Anstrich versehenen) Außenseite etwa 14 mm und an der mit feuchter Luft hinterlüfteten inneren Oberfläche etwa 18 mm.

Die größere Karbonatisierungstiefe an der Innenseite ist auf geringere Wasserfüllung der Poren zurück zu führen (kein Schlagregen).

Bohrkern aus hinterlüfteter Vorsatzschale – etwa C25

Intensive Karbonatisierung in Bereichen mit hoher Luftfeuchte aber ohne Schlagregen

Karbonatisierung im Bereich von Rissen

Ab einer gewissen Breite stellen Risse deutliche Schwachstellen mit schneller fortschreitender und weiter in die Tiefe reichender Karbonatisierung dar. Schmale Risse unter 0,2 mm Breite werden als unkritisch in dem Sinne angesehen, dass sie nicht wesentlich ungünstiger wirken als die ungerissenen Bereiche. Nach neueren Forschungsergebnissen werden selbst Risse bis 0,3 mm als zulässig erachtet (man bedenke, dass sich die Rissbreiten bei ausreichender Betondeckung bis hin zur Bewehrung deutlich verringern).

Je dichter (also besser) der Beton ist, umso stärker macht sich relativ der Einfluss der Risse bemerkbar. Die Karbonatisierungstiefe y im Riss kann in Abhängigkeit von der Rissbreite w durch eine modifizierte Gleichung aus der Risstiefe x benachbarter ungerissener Bereiche abgeschätzt werden:

Korrosion im Bereich von Rissen

Im Riss bildet sich zumeist eine lokale Anode, im Beton neben den Rissen entsteht ein kathodischer Bereich.

Quelle: FH Campus Wien

Die Fachhochschule FH Campus Wien bietet als Bildungsunternehmen eine bunte Vielfalt an 19 Bachelor- und 15 Masterstudiengängen, 5 Masterlehrgängen und 6 Diplomstudiengängen in den Bereichen Technik und Management, Gesundheit, Soziales, Public Management und Hochschuldidaktik. An der Schnittstelle zwischen den Disziplinen entsteht Innovation in Lehre, Forschung und Praxis.

Eine der häufigsten Schadensformen an Stahlbetonbauteilen ist die Korrosion der Bewehrung infolge Chloridbelastung mit oft gravierenden Folgen für die Standsicherheit und Gebrauchsfähigkeit der Bauteile.

Der eingebettete Stahl korrodiert, sobald der umgebende Beton carbonatisiert. Die Geschwindigkeit dieser Carbonatisierung ist umso höher, je mehr Fehlstellen, Nester, Poren oder ungleichmäßige Verdichtungen der Beton aufweist. Der nach außen sichtbare Effekt sind Risse und Abplatzungen in der Betondeckschicht. Wo bereits solche Oberflächenschäden deutlich werden, ist eine Sanierung von Grund auf unverzichtbar.

Grundlagen

Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff. Das Zusammenwirken zwischen Bewehrungsstahl und Beton beruht im wesentlichen auf folgenden drei Komponenten.

• die chemische Verträglichkeit zwischen Beton und Stahl, damit verbunden der durch die Alkalität des Betons bewirkte Korrosionsschutz der Bewehrung.
• die Verbundwirkung zwischen Beton und Stahl, welche eine Kraftübertragung gewährleistet.
• Die etwa gleiche lineare Temperaturausdehnung unter Gebrauchsbedingungen.

Einstufung der Mängel

Korrosionsschäden bei Stahlbeton sind grundsätzlich technische Mängel, welche allgemein die Leistungsfähigkeit des Bauwerkes bzw. des Bauwerkteiles konstruktiv mindern. Eine globale Einstufung derartiger Mängel ist praktisch nicht möglich und es bedarf einer fachgerechten genauen Diagnose. Erfahrungsgemäß kann das wirkliche Ausmaß des Schadens erst im Rahmen partieller Untersuchungen festgestellt werden.
Hierzu gehören:

• Druckfestigkeit des Betons
• Haftzugfestigkeit des Betons
• Karbonatisierungstiefe
• Betonüberdeckung
• Feuchtigkeit
• Rißbreiten

Ursachen

Grundsätzlich basieren Betonschäden durch Korrosion auf folgender Ursache: Zement hydratisiert bei Wasserzugabe von ca. 40% seines Gewichtes chemisch bzw. physikalisch. Steigt der W/Z-Wert (Wasserzementwert), wie es aus verarbeitungstechnischen Gründen unumgänglich ist, so entstehen Kapillarporen, welche das überschüssige Hydratwasser aufnehmen. Der Kapillarporenanteil bestimmt die Dichte des Betons und langfristig gesehen den Karbonatisierungsablauf, das heißt gegebenenfalls den Abbau der Betonalkalität und damit des natürlichen Rostschutzes der zur Zugfestigkeit eingelegten Stahlbewehrung.

Mit anderen Worten: Je höher der Wasserzementwert, desto größer der Kapillarporenanteil und poröser die Betonstruktur und kurzfristiger unter sonst gleichen Voraussetzungen der Karbonatisierungsfortschritt, bei dem sich unter Einfluß von Kohlendioxid Kalziumhydroxid in Kalziumkarbonat umwandelt. Erreicht die Karbonatisierung den Bewehrungsstahl, wird unter Einfluß von Sauerstoff und Wasser die korrosionsschützende Passivschicht des Stahl zerstört, der Stahl in seiner Oberfläche in Rost umgewandelt, der mittels 2,5 fachen Volumens zur Absprengung der Betonüberdeckung führen kann.

Je hochwertiger ein Beton, d.h. je dichter, sprich kapilarporenärmer und damit druckfester, und je ausreichender die Bewehrungsüberdeckung (max. Korn + 5mm), desto geringer ist die Fronttiefe der Karbonatisierung (Stillstand der chemischen Umwandlung), desto langlebiger ist der Beton selbst. Je poröser dagegen das Betongefüge, also reichhaltiger der Kapillarporenanteil, desto geringer ist die Druckfestigkeit und desto kurzfristiger ist der Alkalitätsabbau und bei unzureichender Überdeckung die Korrosion der Bewehrung und die Zerstörung der Betonoberfläche.

So ist z.B. die Karbonatisierungstiefe, bezogen auf den W/Z-Wert (bei sonst gleichen Gegebenheiten) bei 0,5 etwa nur halb so groß wie bei 0,7. Hinzu kommt, daß die Kapillarporen einer Verbundwirkung unterworfen sind, was sich verständlicherweise beschleunigend auf die Karbonatisierungsgeschwindigkeit auswirken kann. Die Ursache einer Bewehrungskorrosion und der sich daraus ableitenden Betonflächenzerstörung liegt also einerseits an der Unzulänglichkeit der Betonstruktur und andererseits an einer zu geringen Bewehrungsüberdeckung.

Analyse

Korrosionsschäden bei Stahlbeton sind grundsätzlich Mängel, welche allgemein die Leistungsfähigkeit des Bauwerks bzw. des Bauwerkteiles konstruktiv mindern.

Unzureichende Überdeckungen stellen auch bei fachgerechter Überarbeitung einen sogenannten merkantilen Minderwert dar, d.h. auch bei Beseitigung der Schäden besteht ein Anspruch auf Wertminderung ggf. in Höhe der zu erwartenden laufenden Unterhaltungsarbeiten. Eine globale Einstufung derartiger Mängel ist praktisch nicht möglich und sie bedarf einer vorgeschalteten, fachgerechten, durch einen vereidigten Sachverständigen erstellten Diagnose.

Erfahrungsgemäß kann das wirkliche Ausmaß des Schadens u.U. erst im Rahmen partieller Untersuchungen – das setzt z.B. den Einsatz eines Fassadengerüstes bzw. einer hydraulischen Hebebühne voraus – ermittelt und auch die Überarbeitungskosten überschlagen werden.

Quelle: rifutec GmbH , 58636 Iserloh

Bauwerksscanner OSSCAR

Zur zuverlässigen und wirtschaftlichen zerstörungsfreien Untersuchung von Bauwerken aus Stahl- oder Spannbeton, zu denen auch die Fundamente von Windkraftanlagen gehören (Flachfundamente oder Spannbetonsockel von Hybridtürmen), wurde der Bauwerksscanner OSSCAR (OnSiteSCAnneR) entwickelt.

Diese Messeinrichtung vereint eine intelligente Verfahrenskombination (Ultraschallecho, Radar, Wirbelstromprüfung), eine automatisierte Datenaufnahme sowie die bildgebende Darstellung der Ergebnisse aus fusionierten Daten. Die Anwendungsfelder bei Windkraftanlagen sind die Qualitätssicherung beim Neubau sowie die spätere Zustandserfassung bzw. Schadensdiagnose bei Inspektionen.

Um die Leistungsfähigkeit moderner zerstörungsfreier Prüfverfahren (zfP) im Bauwesen voll ausschöpfen zu können, sind leicht handhabbare Messwerterfassungssysteme erforderlich, mit denen Stahlbeton- und Spannbetonbauwerke zuverlässig und wirtschaftlich untersucht werden können. Aus diesem Grund wurde der Bauwerksscanner OSSCAR (OnSiteSCAnneR) entwickelt. Diese Messeinrichtung vereint eine intelligente Verfahrenskombination (Ultraschallecho, Radar, Wirbelstromprüfung), eine automatisierte Datenaufnahme sowie die bildgebende Darstellung der Ergebnisse aus fusionierten Daten.

Der Scanner wurde ursprünglich für die Brückenprüfung entwickelt, kann aber für alle Bauwerke eingesetzt werden, so dass auch Fundamente von Windkraftanlagen (primär Flachfundamente oder Spannbetonsockel von Hybridtürmen) untersucht werden können. Für die Fundamente von Windkraftanlagen gibt es, genauso wie für alle anderen Bauwerke auch, zwei Anwendungsfelder: Qualitätssicherung beim Neubau und Zustandserfassung (Schadensdiagnose) z. B. bei Revisionen. Bei allen Bauwerken muss allerdings ein direkter Zugang zu den Prüfflächen möglich sein. Bei Flachfundamenten ist auch der Einsatz des selbstfahrenden und selbstnavigierenden Prüfroboters BetoScan möglich, der in der Lage ist, große Flächen automatisch mit mehreren Prüfverfahren gleichzeitig abzuscannen.

Um bedarfsgerechte Instandsetzungsmaßnahmen planen zu können, benötigt der planende Ingenieur zuverlässige Informationen über die Konstruktion und den Zustand des Bauteils. Dort, wo Planunterlagen vorhanden sind und Schäden festgestellt wurden, muss häufig überprüft werden, ob die dokumentierte Konstruktion überhaupt so ausgeführt wurde. Fehlen Planunterlagen vollständig, wird häufig ein vorzeitiger Abriss erwogen, weil zerstörende Untersuchungen oft nicht möglich sind und einzelne zfP-Untersuchungen nicht die ausreichenden Informationen bringen. Bei Brückenprüfungen nach DIN 1076 werden bei Schäden, deren Umfang bzw. Ursache nicht spezifiziert werden können, Zusatzuntersuchungen im Rahmen der objektbezogenen Schadensanalyse durchgeführt. Diese werden häufig nicht zerstörungsfrei oder in Ermangelung geeigneter Verfahren gar nicht ausgeführt. Der Mangel an Informationen über das Bauteil führt häufig zum verfrühten Abbruch oder zu Fehleinschätzungen bei der Instandsetzung. Mit dem Bauwerksscanner steht ein Gerät zur Verfügung, das durch die neuartige Verfahrenskombination der zerstörungsfreien zfP-Bau-Verfahren Ultraschallecho, Radar und Wirbelstromprüfung das Maximum an verfügbaren Informationen aus dem Bauteil liefert. So sollen eine Vorort-Datenauswertung und die bildgebende Darstellung der Konstruktion (Bauteilgeometrie, schlaffe Bewehrung, Spannbewehrung) möglich werden. Durch Automatisierung sollen die Messzeiten gegenüber Handmessungen verkürzt und die Datenqualität verbessert werden. Damit kann zwischen Messergebnissen und Planunterlagen bereits auf der Baustelle ein Bezug hergestellt werden bzw. wird es möglich sein, die Konstruktion eines unbekannten Bauteils zu rekonstruieren. Diese Prüfaufgabe wird mit Bauteilrekonstruktion bezeichnet.

Darüber hinaus soll mit dem Bauwerksscanner eine Messeinrichtung zur Verfügung stehen, mit der der Verpresszustand von Spanngliedern überprüft werden kann. Damit stünde dem Markt erstmals ein Gerät zur Verfügung, mit dem im Zuge der Qualitätssicherung die ordnungsgemäße Verpressung der Hüllrohre durch bildgebende Darstellung und die Ortung von Verpressfehlern an bestehenden Bauteilen möglich wäre. Die Ergebnisse sollen zu einer verbesserten Datenlage führen und als Basis für Entscheidungsprozesse dienen.

Die Handhabung des Systems ist praxisorientiert auf die Bedürfnisse der Bauwerksprüfer zugeschnitten. Der Bauwerksscanner kann wahlweise mit Saugfüßen oder Verdübelung am Bauwerk gehalten werden und ist dadurch auch für vertikale Flächen, Über-Kopf-Einsatz und unter beengten räumlichen Verhältnissen einsetzbar. Maximal zwei Personen werden zum Aufbau benötigt, da er einfach und schnell montierbar ist.

Das System wird vom Fraunhofer IZFP am Messestand der Fraunhofer-Allianz Vision (Halle 1, Stand 1502) bei der Control 2009 in Stuttgart, 5. bis 8. Mai, präsentiert. Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.

Fachkontakt:
Dr. Norbert Bauer
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-500
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: vision@fraunhofer.de

auf: www.innovations-report.de

Regina Fischer | Quelle: Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen: www.vision.fraunhofer.de
www.vision.fraunhofer.de/de/0/projekte/449.html