Vorgespannte Konstruktionen, im direkten oder nachträglichen Verbund hergestellt, basieren auf der Integrität der hochfesten Spannstähle zur Sicherstellung der Trag- und der Nutzungsfähigkeit während der gesamten Lebensdauer. Die bei vorgespannten Zuggliedern, insbesondere im Brücken- und Grundbau, häufig unkalkulierbaren korrosiven Einflüsse können zum katastrophalen Bauteilversagen führen. Für die Zustandserfassung und rechtzeitige Schadenserkennung sind die zerstörungsfreie Prüfung und die Bauwerksüberwachung durch Monitoring von großer Relevanz. Wichtige Überwachungsgrößen bei vorgespannten Bauteilen sind die Korrosionsaktivität, die bereits eingetretene Korrosionsschädigung und der Bruch der Spannelemente. Aus dem derzeitigen Mangel an adäquaten zerstörungsfreien Prüf- und Messverfahren zur Determinierung des Schädigungs- und Verpresszustandes von Spanngliedern im Beton resultiert die Motivation für diese Arbeit. Darin werden vier am iBMB entwickelte innovative Sensor- bzw. Messverfahren zur zerstörungsfreien Erfassung des Korrosions- und Bruchzustandes von Spannstählen ausführlich erörtert. Es handelt sich dabei um: die miniaturisierte Korrosionsstellvertreter-Drahtsensorik, die tiefengestaffelt in die Spannstahlumgebung zur Überwachung des Vordringens der Depassivierungsfront eingebaut wird, die Magnetometrische Impulstechnik zur Detektion von Korrosionserscheinungen und Brüchen am Spannstahl, das Skinverfahren, bei dem die magnetische Vermessung des Stromfadenversatzes zwischen Gleich- und höherfrequentem Wechselstrom im Spannstahl zur externen Erfassung des lokalen Querschnittsabtrages unter Ausnutzung des Skineffektes erfolgt und die Elektromagnetische Hochfrequenzreflektometrie (Resonanzmessung). Das Hauptziel der Arbeit bestand in der praxisgerechten Verfahrenserprobung. Hierzu wurden die zugrundeliegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten kurz herausgearbeitet und die messtechnischen Effekte sowie der Stand des Wissens ausführlich diskutiert. Wesentliche Einflüsse, Parameter und Zusammenhänge sind systematisch untersucht worden.

Prestressed structures require the integrity of high-strength prestressing steel in order to maintain the load-carrying and service capacity over the whole life span of the structure. Corrosive influences are often incalculable and can lead to a disastrous failure of structural members. Despite intensive research efforts worldwide, for the assessment of corrosion damages at tendons reliable non-destructive testing methods are currently not available. At first this treatise the fundamentals of prestressed steel corrosion are shown and typical corrosion-relevant weak points (hot spots) and damage scenarios of prestressed concrete bridges are explained. Further the general procedure for the condition assessment by visual inspection and nondestructive testing (NDT) will be discussed and advantages of the structural health monitoring (SHM) are pointed out. Here, according to the phases of steel corrosion (initiation, damage and rupture) three monitoring levels can be defined. Afterwards the state-of-the-art for corrosion monitoring and fracture detection at tendons is presented. Main subject of this work is the practical verification of four novel measuring and sensing concepts for the corrosion diagnosis and fracture identification at tendons in concrete. Here, the potentials and restrictions of an in situ application of these methods will be discussed.