Bauwerkdiagnostik
Bauwerkdiagnostik
Wir verfügen über umfangreiche Erfahrungen bei der Planung, Durchführung und Bewertung von Bauwerksdiagnosen, auch in schwierigen Fällen.
Unter anderem führen wir Schadenskartierungen, Potentialfeldmessungen, zerstörungsfreie Ermittlungen der Betondeckung, Sondierungen sowie die Bestimmung von Chloridtiefenprofilen mit anschließender Analyse im hauseigenen Chemielabor zur flächigen Bestimmung des Korrosionszustandes der Bewehrung durch. Die Ergebnisse bereiten wir für Sie in einem Materialprüfbericht so auf, dass dieser als Basis für eine Instandsetzung oder die Bewertung verschiedener Instandsetzungsalternativen verwendet werden kann.
Ebenso unterstützen wir gerne Sie bei Fragestellungen hinsichtlich karbonatisierungsinduzierter Korrosion der Bewehrung, Bestimmung von Betondruck- oder Oberflächenzugeigenschaften sowie bei der Ermittlung der Lage der Bewehrung und des Bewehrungsgrades von Bestandsbauwerken.
Profitieren Sie dabei von unseren Forschungsaktivitäten im Bereich „Korrosion und Korrosionsschutz von Stahlbeton“ sowie dem Bereich der zerstörungsfreien Prüfung. Durch unsere wissenschaftliche Arbeit sowie unsere Tätigkeit in nationalen und internationalen Fachgremien ist eine bestmögliche Bearbeitung Ihrer Anliegen sichergestellt.
Gerne beraten wir Sie um die für Ihr Anliegen maßgeschneiderten Untersuchungsmethoden und ggfs. Kombinationen aus verschiedenen Verfahren festzulegen.
Schematischer Aufbau einer induktiv arbeitenden Messsonde
Betondeckmessung
Die Ermittlung der vorhandenen Betondeckung, der Lage der Bewehrung und der vorhandenen Stabdurchmesser ist ein wichtiger Bestandteil der Bauwerksdiagnose. Bei Neubauten dient die zerstörungsfreie Feststellung dieser Parameter vorwiegend der Qualitätskontrolle der Bauausführung. Bei Bestandsbauten ist die Kenntnis dieser Parameter beispielsweise zur Berechnung von vorhandenen Tragfähigkeitsreserven, zur Planung und Durchführung von Instandsetzungsmaßnahmen und zur Abschätzung der Restlebensdauer erforderlich. Zu diesem Zwecke wenden wir das Messprinzip des magnetischen Wechselfeldverfahrens an, welches auf der Funktionsweise eines Transformators beruht: An der Erregerspule wird eine Wechselspannung angelegt, so dass in der Empfängerspule eine Induktionsspannung erzeugt wird. Die Größe der induzierten Spannung ist dabei abhängig von dem Anteil und dem Abstand magnetisierbarem Materials im direkten Umfeld.
Nach vorheriger Kalibrierung im eisenfreien Raum kann so bei bekanntem Durchmesser auf die Dicke der Betondeckung geschlossen werden. Bei bekannter Betondeckung ist auch eine Abschätzung der Stabdurchmesser möglich. Diese Werte sollten jedoch immer durch eine stichprobenartige Überprüfung mittels Sondierungsöffnungen abgesichert werden
Potentialfeldmessung
Die chloridinduzierte Bewehrungskorrosion ist eine der am häufigsten auftretenden Schädigungen an Stahlbetonbauwerken. Wird an der Oberfläche der Bewehrung ein kritischer Chloridgehalt erreicht, kommt es zur Depassivierung der Bewehrung und es können sich hierdurch lokale Potentialunterschiede von mehreren 100 mV einstellen. Liegen für die Korrosion günstige Randbedingungen vor (ausreichend geringer Betonwiderstand, ausreichend Sauerstoff an der Kathode, etc.), kommt es in den Bereichen mit den niedrigsten Potentialen zur anodischen Teilreaktion mit entsprechender Querschnittsreduzierung der Bewehrung. Insbesondere bei einer Chloridbelastung, wie sie z.B. bei regelmäßiger Tausalzbeaufschlagung im Winter vorkommt, kann es verhältnismäßig schnell zu kritischen Querschnittsverlusten kommen. Die örtliche Verteilung des Potentials ist somit ein Indiz für die Depassivierung und somit die Korrosionsgefährdung. Die Potentialfeldmessung ist ein anerkanntes Verfahren zur Veranschaulichung der Potentialverteilung.
Die Messung erfolgt üblicherweise durch Aufnahme eines orthogonalen Messrasters mit 15 bis 50 cm Messlinienabstand. Dazu werden bei flächigen Bauteilen Ein- oder Mehrradelektroden, bei Stützen oder aufgehenden Bauteilen Stabelektroden eingesetzt.
Auf Basis der Ergebnisse können vor Ort Stellen für weitergehende Untersuchungen wie Sondieröffnungen oder Chloridentnahmen festgelegt werden.
Farbliche Darstellung eines Potentialfeldes, gemessen an einer Parkhausdecke.
Bestimmung der Karbonatisierungstiefe mithilfe des Phenolphtaleintests
Ermittlung der Karbonatisierungstiefe
Die Korrosionsbeständigkeit von Stahl im Beton ist im Wesentlichen eine Folge der hohen Alkalität der Betonporenlösung (pH > 12,6). Bei derart hohen pH-Werten bildet sich auf der Stahloberfläche eine Passivschicht (oder auch Oxidschicht) aus, die eine anodische Eisenauflösung nahezu vollständig verhindert. Sinkt der hohe pH-Wert des Betons infolge von Karbonatisierung auf Werte unter pH 9, ist der Korrosionsschutz des Bewehrungsstahls nicht mehr gegeben.
Die Bestimmung der Karbonatisierungstiefe erfolgt an einer frisch herzustellenden Betonbruchfläche, die mit einer Indikatorlösung (Phenolphthalein) benetzt wird. Im nicht karbonatisierten Bereich der Bruchfläche führt der Indikator zu einer Violettfärbung des Betons. Unterhalb einem pH-Wert von ca. 9, also im karbonatisierten Beton, bleibt der Indikator farblos.
Chloridentnahme
Zur Beurteilung einer Chloridbelastung werden in der Praxis je nach Aufgabenstellung Chloridtiefenprofile erstellt. Hierbei wird der Chloridgehalt von tiefengestaffelt entnommenen Bohrmehlproben analysiert und als Tiefenprofil dargestellt. Die Gewinnung der Bohrmehrproben erfolgt entweder vor Ort mit Hilfe eines speziellen Hohlbohrers oder im Labor durch das Mahlen von Bohrkernscheiben.
Die anschließende Bestimmung der Chloridgehalte der Proben erfolgt in unserem hauseigenen Chemielabor.
Bohrmehlentnahmegerät
Rückprallhammer
Betondruckfestigkeit
Die Ermittlung der Betondruckfestigkeit von Bestandsbauwerken ist eine komplexe Aufgabe. Exakte Ergebnisse können durch die zerstörende Prüfung von Bohrkernen im Labor erzielt werden, wodurch jedoch ein erheblicher Eingriff in die Struktur des zu bewertenden Bauteils erforderlich wird. Zerstörungsfreie Verfahren, welche durch Korrelation mit anderen Baustoffkenngrößen, z.B. der Oberflächenhärte (Rückprallhammer), Oberflächenzugfestigkeit oder der Schallaufzeit auf die Betondruckfestigkeit schließen, sind hingegen mit größeren Unsicherheiten behaftet.
Die besten Lösungen lassen sich in der Regel durch eine Kombination zerstörender und zerstörungsfreier Verfahren erreichen.
Gerne beraten wir Sie hinsichtlich Ihrer jeweiligen Fragestellung.