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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Verifizierung zerstoerungsfreier Pruefverfahren zur Detektion von Spannstahlschaeden an Spannbetonbauteilen mit nachtraeglichem Verbund

An Spannbetonteilen mit nachtraeglichem Verbund kann es unter unguenstigen Bedingungen zu einer Schaedigung der Spanndraehte kommen, die unter Umstaenden von der Betonoberflaeche nicht erkannt werden kann. Im schlimmsten Fall ist ein Versagen des gesamten Bauteils ohne Vorankuendigung moeglich. Um ein solches Szenario zu vermeiden, waere eine zerstoerungsfreie Pruefung des Zustandes der Spanndraehte in den Spanngliedern von der Betonoberflaeche aus von allergroesster Bedeutung. Zurzeit gibt es zwei zerstoerungsfreie, auf magnetischer Streufeldmessung basierende Pruefverfahren, die schon erfolgreich zur Detektion von Spanndrahtbruechen eingesetzt wurden. Des Weiteren ist ein auf elektromagnetischer Resonanzmessung basierendes Verfahren entwickelt worden, mit dem im Labormassstab mit Erfolg Schaedigungen festgestellt werden konnten. Beim Abriss der Hohenzollerdammbruecke in Berlin bestand die Moeglichkeit Traegersegmente des Brueckenueberbaus zu entnehmen, bei denen auf Grund von Voruntersuchungen mit grosser Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden konnte, dass einige der Spanndraehte durch Spannungsrisskorrosion geschaedigt waren. Die Bauteile wurden zunaechst mit den drei oben genannten zerstoerungsfreien Pruefverfahren untersucht. Anschliessend erfolgte die Freilegung der vorher geprueften Spannglieder, um die Ergebnisse hinsichtlich ihrer Zuverlaessigkeit und Aussagekraft zu verifizieren. Die visuelle Beurteilung sowie die Magnetpulverpruefung der entnommenen Spanndraehte ergab, dass in den untersuchten Spanngliedern an mehreren Stellen Drahtbrueche vorlagen sowie zahlreiche Draehte Anrisse aufwiesen. Mit dem Bruchortungsverfahren auf der Basis der elektromagnetischen Resonanzmessung (TU Braunschweig) wurden keine Hinweise auf Spannstahlschaedigungen gefunden. Die Auswertung und Analyse der Messungen haben gezeigt, dass unter den gegebenen Bedingungen der Bruch eines einzelnen Drahtes nicht gefunden werden kann, da ein Einzeldrahtbruch eines mehrdraehtigen Spanngliedes nur dann geortet werden kann, wenn kein niederohmiger Kontakt des einzelnen Spannstahls zu anderen benachbarten Spannstaehlen oder zum Huellrohr vorliegt, was fuer den vorliegenden Fall aber sicher nicht zutreffend ist. Damit ist dieses Verfahren fuer die untersuchten Traegersegmente beziehungsweise fuer vergleichbare Bauteile fuer die Detektion von Spannstahlbruechen in mehrdraehtigen Spanngliedern nicht geeignet. Mit den beiden anderen Pruefsystemen, die beide auf dem Prinzip der magnetischen Streufeldmessung basieren, wurde ein Bereich mit Stahltrennungen eindeutig erkannt. In diesem Fall waren die Stahltrennungen mechanisch durch eine Kernbohrung verursacht. Sie sind aber vergleichbar mit einem Bereich, in dem mehrere Draehte gleichzeitig gebrochen waeren. Mit dem Verfahren der Uni Stuttgart wurden in der Naehe von Drahtbruechen Bruchsignale gefunden, die nicht genau mit den Bruchpositionen uebereinstimmen, aber moeglicherweise doch durch sie hervorgerufen wurden. Anrisse, die an vielen Draehten gefunden wurden, haben in keinem Fall zu einer Auffaelligkeit in den Messsignalen gefuehrt. Bereiche, in denen gehaeuft Brueche vorliegen, koennen dagegen offensichtlich erkannt werden. Dies sind aber auch die fuer die Tragwerkssicherheit entscheidenden Bereiche, da Brueche einzelner Draehte an weit voneinander entfernten Stellen auf Grund der Verbundwirkung ueber den Einpressmoertel weniger kritisch anzusehen sind. Nichtsdestotrotz waere es wuenschenswert, wenn die beiden Streufeldverfahren weiter optimiert wuerden, damit deren Aussagegenauigkeit verbessert werden kann. (A) Kurzbericht zu einem Forschungsprojekt im Auftrag des Deutschen Instituts fuer Bautechnik (DIBt), Berlin.

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01180249
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 7 2010 9:56AM