Zerstörungsfreie Prüfmethoden

Prüfung der Betondeckung an Stahlbetonbauteilen

Korrosion der eingebauten Bewehrung stellt den Großteil der Schädigungen an Stahlbeton-bauteilen dar. Entscheidenden Einfluss hat dabei das Maß der Betondeckung, d.h. der Abstand zwischen Betonoberfläche und Horizont der Bewehrungslage.

Bei der Messung wird ein Magnetfeld aufgebaut, das durch die eingebaute Bewehrung gestört wird. Dadurch entsteht ein Wirbelstrom im Bewehrungsstahl, der ein magnetisches Feld erzeugt, das durch das Gerät gemessen wird. Aus diesen Messsignalen erhält man die Lage, die Betondeckung sowie die Stababstände der eingebauten Bewehrung. Die grafische Aufnahme der Messsignale erfolgte block- und linienförmig, dabei werden entlang der Messlinie alle Bewehrungsstäbe, die in der oberen Bewehrungslage senkrecht zur Messstrecke verlaufen, erfasst. Bei blockförmiger Messwerterfassung sind Flächen von maximal 1,80 x 1,80 m² in einem Zug erfassbar, bei linienförmiger Erfassung eine Messlänge von maximal 30 Metern pro Messung.

Das Messprinzip ist aus der folgenden Skizze ersichtlich:

Ultraschalluntersuchungen an Stahlbetonbauteilen

Zerstörungsfreie Prüfungen im Bauwesen (ZfP) erlangen im Rahmen von Bausubstanzprüfungen und IST-Zustands-Analysen immer größere Bedeutung, um die weitere Schädigung der Bausubstanz durch zerstörende Prüfungen so gering wie möglich zu halten.

Das von ibb Mangold mbH angewendete Ultraschall-Echoverfahren basiert auf der Tatsache, dass Ultraschallwellen in einem homogenen Baustoff an der Grenzfläche von eventuell vorhandenen Inhomogenitäten wie Bauteilgrenzen oder Fehlstellen wie z.B. Kiesnester, Hohlstellen oder Schalenrisse reflektiert werden. Aus der Laufzeit des reflektierten Ultraschallimpulses können die Entfernungen der Inhomogenitäten vom Prüfarray detektiert und ausgegeben werden.

Die Messtiefe des Verfahrens ist von einer Vielzahl von Faktoren abhängig und von Fall zu Fall unterschiedlich. Als Größenordnung kann als maximale Bauteildicke bzw. Messtiefe ein Wert von 0,70 – 1,00 m in mäßig bewehrtem Stahlbeton angenommen werden.

Skizze: Messprinzip Ultraschall-Echo-Messung
Messgerät: A 1220 Monolith der Fa. Acoustic Control Systems Ltd
Prüfkopf: 24-elementiges Array M 2502 (Seriennummer: 204166), Ankopplung am Bauteil ohne Kontaktmittel möglich. einseitige Ankopplung, daher auch Prüfung von rückseitig nicht zugänglichen Bauteilen (z.B. Bodenplatten, Außenwänden im Erdreich) möglich

Die Reibungskraft ist diejenige Kraft, die benötigt wird, um einen Körper über eine Fläche zu ziehen (Gleitreibung). Der Reibungskoeffizient µ gibt das Verhältnis zwischen Zugkraft Fz und der Gewichtskraft Fg eines Körpers an.

Der Gleitreibungskoeffizient µ gibt das Kräfteverhältnis an, um den Körper in Bewegung zu halten.
Beim Haftreibungskoeffizient µ0 ist der Körper zunächst in Ruhe und wird dann in den Gleitzustand versetzt. Der Gleitreibungskoeffizient µ ist in der Regel vom Zahlenwert her kleiner als der Haftreibungskoeffizient µ0.

Die Messung kann mit dem SBR 302 Noratest-Gleiter bzw. einem Leder-Gleiter auf trockenem und feuchtem Untergrund durchgeführt werden.

Die vom FSC 3 gemessenen Gleitreibungskoeffizienten werden wie folgt in Messbereiche eingeteilt und in Bezug auf die Rutschsicherheit beurteilt:

Diese Einteilung entspricht den „Wuppertaler Sicherheitsgrenzwerten für Sicherheit gegen Ausgleiten“, Stand 2008 und dient der grundsätzlichen Orientierung über Rutschsicherheit.

Eine direkte Zuordnung der Messergebnisse der Gleit- und Haftreibungskoeffizienten in die Bewertungsgruppen (R9 – R13) gemäß BGR 181 ist aufgrund des abweichenden Messverfahrens (Verfahren „Schiefe Ebene“, Messung an der eingebauten Beschichtung nicht mehr möglich) nur abschätzend möglich.

Bestimmung der Feuchteverteilung in Bauteilen mit dem Mikrowellenverfahren

Für eine zerstörungsfreie Bestimmung von Feuchtigkeitsverteilungen in Beton- und Stahlbetonbauteilen wird ein Mikrowellen-Feuchtemessverfahren angewendet.

Für die Messungen werden 2 Messköpfe verwendet, die in unterschiedlichen Tiefenlagen Feuchtigkeiten bestimmen können. Mit dem Oberflächenmesskopf wird der Bereich in Höhe direkt unterhalb der Oberfläche geprüft (Messtiefe ca. 2-3 cm). Mit dem Volumenmesskopf ist eine Feuchtigkeitsmessung bis in eine Tiefe von 20 - 30 cm möglich.

Bei diesem Messverfahren hat eine Veränderung der Leitfähigkeit des Betons, wie z.B. durch den Eintrag von Salzen (Chloriden), keinen Einfluss auf das Messergebnis.

Messgerät:    Moist 210 der Fa. hf sensor GmbH
Prüfköpfe:    Moist R1  (Oberflächenprüfkopf), Moist P  (Volumenprüfkopf), Moist BIO  (Einstechprüfkopf)