SMART-DECK: Monitoring des Feuchtegehaltes und kathodischer Korrosionsschutz des Bewehrungsstahles in Brückenfahrbahnen durch Zwischenschicht aus Textilbeton

SMART-DECK: Monitoring and cathodic protection of steel in bridge constructions with textile reinforced concrete interlayer

Vor dem Hintergrund notwendiger Instandsetzungen und Verstärkungen von Brücken aufgrund der gestiegenen Verkehrslast wird die Anwendung von Textilbeton zur Verbesserung der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit von Brückenfahrbahntafeln aus Beton beschrieben. Grundlagen dazu wurden im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsvorhaben Smart-Deck erarbeitet. Neben der Erhöhung der Tragfähigkeit sollte auch die Gebrauchstauglichkeit durch Untersuchungen zum Feuchtemonitoring und zum präventiven kathodischen Korrosionsschutz verbessert werden. Realisiert wird diese Art der Instandsetzung durch eine Ergänzungsschicht aus epoxidharzgetränktem Carbontextil und einem Feinbeton. Die Textilbetonergänzung wird auf der Oberseite der Fahrbahnplatte zwischen dem Altbeton und dem Fahrbahnbelag aufgebracht. Durch das Echtzeit-Feuchtemonitoring gelingt ein frühzeitiges Erkennen von Schäden in der Abdichtungsebene, sodass zeitnah Instandsetzungsmaßnahmen ergriffen werden können. Einzelsensoren ermöglichten bisher nur eine punktuelle Überwachung der Abdichtung. Mit Smart-Deck wird jetzt erstmals eine vollflächige Überwachung ermöglicht. Dazu wird der Widerstand zwischen den zwei Lagen Carbongelege gemessen. Tritt eine Erhöhung der Feuchte und/oder die damit verbundene Depassivierung der Bewehrung durch Chloride ein, wird in dem jeweiligen Messabschnitt die kathodische Prävention aktiviert, indem zwischen einer Lage Carbonbewehrung und der Bewehrung im Altbeton über einen externen Gleichrichter eine definierte Spannungsdifferenz angelegt wird. Die Carbonbewehrung wirkt dabei als Fremdstromanode. Zum Nachweis der Funktionen der Ergänzungsschicht mit Carbonbewehrung führte man verschiedene Versuche durch: Laborversuche zur Detektion von Fehlstellen an kleinen Prüfkörpern, Versuche an einer circa 80 Quadratmeter großen Stahlbetonplatte mit künstlichen Fehlstellen und Erprobung im Rahmen eines Brückenneubaus. Außerdem wurden verschiedene numerische Simulationen zur Detektion von Fehlstellen durchgeführt. Insgesamt zeigt sich, dass sich die Methode Smart-Deck für eine Instandsetzung von Fahrbahntafeln eignet und Indikationen für die Überwachung der Funktion der Abdichtung liefert. ABSTRACT IN ENGLISH: The service life of bridges is threatened by an insufficient shear force capacity as well as by leakages in the sealing layer which lead to chloride ingress and therefore corrosion damages. To prevent expensive repair work, which Ieads to traffic obstructions, a thin, multifunctional interlayer of textile reinforced concrete called - SMART-DECK - was developed. This interlayer provides three functions: a full-surface-humidity monitoring in real-time, a preventive cathodic corrosion protection, and an increase of the shear force capacity. This article focuses on the functions of monitoring and the cathodic protection. The operator of the bridge is able to monitor the condition of the sealing layer in real-time. The relevant data are transmitted via Internet and show the condition of the sealer in a simple color scheme. If a Ieakage occurs, the cathodic corrosion protection can be switched on to protect the reinforcement from corrosion damages until repair measures can be made. (A)

• Availability:
  • Find a library where document is available. Order URL: http://worldcat.org/issn/00056650
• Authors:
  • Driessen-Ohlenforst, C
  • Faulhaber, A
  • Raupach, M
• Publication Date: 2020-3

Language

• German

Media Info

• Media Type: Print
• Features: Figures; References;
• Pagination: pp 96-104
• Serial:
  • Bauingenieur
  • Volume: 95
  • Issue Number: 3
  • Publisher: Springer-VDI-Verlag GmbH
  • ISSN: 0005-6650

Subject/Index Terms

• ITRD Terms: 3867: Bauwerksmonitoring; 3455: Brücke; 9115: Detektion; 3482: Fahrbahntafel; 5238: Fehlstelle; 5920: Feuchtigkeit; 3635: Instandsetzung; 5241: Kathodischer Korrosionsschutz; 6136: Messung; 4794: Stahlbeton; 4785: Textilbeton; 3471: Verstärkung (Brücke); 3096: Verstärkung (Oberbau); 6255: Versuch
• Subject Areas: I53: BRUECKENBAU; I61: UNTERHALTUNG UND INSTANDSETZUNG;

Filing Info

• Accession Number: 01757572
• Record Type: Publication
• Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
• Files: ITRD
• Created Date: Nov 12 2020 5:11PM