BETOSCAN - ein mobiles Roboter Messsystem fuer die Diagnose von bewehrten Betonboeden

BETOSCAN - an instrumented mobile robot system for the diagnosis of reinforced concrete floors

Eine Vielzahl flaechiger Stahlbetonbauteile, wie etwa in Parkhaeusern oder Bruecken sind im Winter Tausalzen ausgesetzt. Dadurch entsteht ein hohes Risiko fuer chloridinduzierte Korrosion der Stahlbewehrung. Um diese Bauteile korrekt unterhalten zu koennen, ist es notwendig, die gesamte Oberflaeche hinsichtlich folgender Parameter zu untersuchen: Betondeckung, Karbonatisierungstiefe, Chloridprofil, Risse, Abplatzungen, Hohlstellen, Zustand der Bewehrung etc. Zur Erhoehung der Aussagewahrscheinlichkeit sollten die Messungen ueber die gesamte Oberflaeche ausgefuehrt werden. Dazu zaehlen die Aufnahme der oertlichen Verteilung des elektrochemischen Potenzials sowie die oben genannten Parameter. Bei grossen Gebaeuden mit Flaechen von mehreren tausend Quadratmetern sind die Besitzer oft nicht bereit, die hohen Kosten fuer eine flaechendeckende Zustandserfassung zu uebernehmen. Dies fuehrt notwendigerweise zu einer eingeschraenkten Analyse. Wegen der begrenzt zur Verfuegung stehenden Daten liegen dann die Entscheidungen fuer den Schutz und die Instandsetzung weit auf der sicheren Seite, was ueblicherweise zu unwirtschaftlicheren Instandsetzungsloesungen fuehrt. Um dieser Situation entgegenzuwirken, wurde ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt mit mehreren Partnern aus den Bereichen Forschung und Industrie gestartet, um ein Robotersystem zu entwickeln, das in der Lage ist, auf der Betonoberflaeche zu fahren und alle notwendigen Daten automatisch und gleichzeitig aufzunehmen. Ausserdem koennen die vom Messsystem aufgenommenen Daten gesamtheitlich ausgewertet werden. Dies fuehrt zu folgenden synergetischen Effekten: die optimale Methode zur Instandsetzung kann fuer bestimmte Bereiche bestimmt werden. Dadurch wird der Ingenieur in die Lage versetzt, die gesamte Oerflaeche in Zonen mit unterschiedlicher Schaedigung einzuteilen. Die unterschiedlichen Schadenszonen koennen in Instandsetzungszonen uebersetzt werden, wie beispielsweise (a) nichts tun, (b) Aufbringen einer Schutzschicht und (c) uebliches Instandsetzen durch Entfernen der Betondeckung. Hierdurch koennen vom sachkundigen Planer Detailplaene fuer die Planung und Ausfuehrung der Instandsetzung erstellt werden. Zurzeit ist ein Prototyp dieses Systems in der Entwicklung. Dieser Beitrag konzentriert sich auf moegliche Anwendungen des BETOSCAN Systems. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: A huge number of reinforced concrete floors, e.g. of parking garages or bridge decks are exposed to de-icing salts and thereby a high risk of chloride induced reinforcement corrosion exists. To be able to properly maintain such concrete floors the whole concrete surface needs to be assessed regarding the following key parameters: concrete cover, carbonation depth, chloride profile, cracks, spallings, hollow areas, condition of the reinforcement, etc. As optimal basis for such an assessment several measurements have to be carried out over the whole concrete surface including mapping of electrochemical potentials and the parameters as mentioned above. For large structures with areas of often some thousand m2 the costs for a full evaluation are usually not accepted by the clients resulting in reduced diagnosis works and design decisions for protection and repair measurements far on the safe side due to the limited data. To overcome this problem a research and development project has been initiated with several partners from research and industry to develop a robotic system which is able to move over large concrete surfaces and to take all relevant data automatically in one step. Furthermore the data collected from the measuring systems can be evaluated together resulting in different synergetic effects: evaluations on the optimal repair method can be carried out for single points and certain areas enabling the engineers to devide the whole concrete surface into areas with different damage zones. These damage zones can be related to repair zones from doing nothing over e.g. applying protective coatings up to traditional repair by removing the concrete cover. Furthermore detailed maps are available for design and execution of repair works including cracks and locally damaged concrete. Currently a prototype of the system is under development. This paper focuses on the possible fields of applications for the BETOSCAN system. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • REICHLING, K
    • RAUPACH, M
    • WIGGENHAUSER, H
    • STOPPEL, M
    • DOBMANN, G
    • Kurz, J
  • Publication Date: 2009

Language

  • English

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01148696
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jan 25 2010 8:32AM