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Prüfung von Spannbetonbauteilen mit magnetischen Methoden
Die Spannbetonbauweise ermöglicht schlanke und weitspannende Bauwerke. Weil der Beton durch die Vorspannung der Spannstähle auf Druck vorgespannt wird, treten im Beton bei ausreichender Vorspannung keine Zugspannungen mehr auf. Voraussetzung für die Standsicherheit sind allerdings dauerhaft unbeschädigte Spannstähle. Unzureichender Korrosionsschutz, etwa durch zu geringe Betonüberdeckung, sowie äußere Einflüsse, die ein Eindringen von (im Extremfall sogar tausalzhaltigem) Wasser in das Bauteil ermöglichen, können jedoch den Spannstahl schädigen. Hochfeste Spannstähle sind besonders empfindlich gegenüber wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion, die zu verformungsarmen verzögerten Sprödbrüchen führt, deren zeitlicher Verlauf nicht vorhersagbar ist. Mit der magnetischen Streufeldmessung und der magnetischen Restfeldmessung lassen sich solche Spanndrahtbrüche zerstörungsfrei und zuverlässig erkennen. Ein Jochmagnet mit integrierten Magnetfeldsensoren 'scannt' in mehreren Durchgängen bei verschiedenen Magnetisierungsfeldstärken die Oberfläche ab. Die Messungen nach verschiedenen Vormagnetisierungen werden verglichen und die Korrelation mit idealisierten Bügel- und Bruchsignalen analysiert. Die Anwendung in der Prüfpraxis wird an drei Beispielen illustriert und die Nachweisgrenze des Verfahrens fallabhängig diskutiert. Zusammenfassend wird festgestellt werden, dass die zerstörungs- und berührungslose magnetische Streufeldmessung eine effiziente und wirtschaftliche Methode ist, Spannstahlbrüche in Spannbetonbauteilen anhand von typischen magnetischen Anomalien (Bruchsignalen) 'sichtbar' zu machen. Zur Interpretation der Messergebnisse wurden mathematische Auswerteverfahren und Filtertechniken zum Entfernen unerwünschter Signalanteile entwickelt. Für die Untersuchung von Querspanngliedern in Brücken und Parkdecks gibt es ein neues Verfahren, das durch die Verwendung eines großen fahrbaren Magneten und eines speziellen Sensors die schnelle Untersuchung von etwa 3 m breiten Streifen in Schrittgeschwindigkeit erlaubt. Eine andere neue Entwicklung kombiniert das Radarverfahren zur Feuchte- und Versalzungsanalyse mit der Magnetfeldmessung zur Ortung der schlaffen Bewehrung zur Zustandserfassung von Fahrbahnen. Andere Möglichkeiten bieten die Kombination mit der Potentialfeldmessung, magnetische Wiederholungsmessungen mit vereinfachter Signalinterpretation oder die Kombination Magnetfeldmessung mit Systemen zur akustischen Überwachung.
The methods of magnetic stray field measurement and of magnetic remanence measurment are well suited for nondestructive detection of ruptures in prestressing wires of concrete structural members. Using a yoke magnet with integrated magnetic field sensors, the members are scanned several times with varying magnetization field strength. The signal analysis is based on the comparison of measurements after different premagnetizations as well as on the determination of the correlation with idealized rebar and crack signals. The limits of detection are discussed on a case-by-case basis. The application in inspection practice is illustrated with three examples.
Prüfung von Spannbetonbauteilen mit magnetischen Methoden
Die Spannbetonbauweise ermöglicht schlanke und weitspannende Bauwerke. Weil der Beton durch die Vorspannung der Spannstähle auf Druck vorgespannt wird, treten im Beton bei ausreichender Vorspannung keine Zugspannungen mehr auf. Voraussetzung für die Standsicherheit sind allerdings dauerhaft unbeschädigte Spannstähle. Unzureichender Korrosionsschutz, etwa durch zu geringe Betonüberdeckung, sowie äußere Einflüsse, die ein Eindringen von (im Extremfall sogar tausalzhaltigem) Wasser in das Bauteil ermöglichen, können jedoch den Spannstahl schädigen. Hochfeste Spannstähle sind besonders empfindlich gegenüber wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion, die zu verformungsarmen verzögerten Sprödbrüchen führt, deren zeitlicher Verlauf nicht vorhersagbar ist. Mit der magnetischen Streufeldmessung und der magnetischen Restfeldmessung lassen sich solche Spanndrahtbrüche zerstörungsfrei und zuverlässig erkennen. Ein Jochmagnet mit integrierten Magnetfeldsensoren 'scannt' in mehreren Durchgängen bei verschiedenen Magnetisierungsfeldstärken die Oberfläche ab. Die Messungen nach verschiedenen Vormagnetisierungen werden verglichen und die Korrelation mit idealisierten Bügel- und Bruchsignalen analysiert. Die Anwendung in der Prüfpraxis wird an drei Beispielen illustriert und die Nachweisgrenze des Verfahrens fallabhängig diskutiert. Zusammenfassend wird festgestellt werden, dass die zerstörungs- und berührungslose magnetische Streufeldmessung eine effiziente und wirtschaftliche Methode ist, Spannstahlbrüche in Spannbetonbauteilen anhand von typischen magnetischen Anomalien (Bruchsignalen) 'sichtbar' zu machen. Zur Interpretation der Messergebnisse wurden mathematische Auswerteverfahren und Filtertechniken zum Entfernen unerwünschter Signalanteile entwickelt. Für die Untersuchung von Querspanngliedern in Brücken und Parkdecks gibt es ein neues Verfahren, das durch die Verwendung eines großen fahrbaren Magneten und eines speziellen Sensors die schnelle Untersuchung von etwa 3 m breiten Streifen in Schrittgeschwindigkeit erlaubt. Eine andere neue Entwicklung kombiniert das Radarverfahren zur Feuchte- und Versalzungsanalyse mit der Magnetfeldmessung zur Ortung der schlaffen Bewehrung zur Zustandserfassung von Fahrbahnen. Andere Möglichkeiten bieten die Kombination mit der Potentialfeldmessung, magnetische Wiederholungsmessungen mit vereinfachter Signalinterpretation oder die Kombination Magnetfeldmessung mit Systemen zur akustischen Überwachung.
The methods of magnetic stray field measurement and of magnetic remanence measurment are well suited for nondestructive detection of ruptures in prestressing wires of concrete structural members. Using a yoke magnet with integrated magnetic field sensors, the members are scanned several times with varying magnetization field strength. The signal analysis is based on the comparison of measurements after different premagnetizations as well as on the determination of the correlation with idealized rebar and crack signals. The limits of detection are discussed on a case-by-case basis. The application in inspection practice is illustrated with three examples.
Prüfung von Spannbetonbauteilen mit magnetischen Methoden
Inspection of prestressed concrete structural members with magnetic methods
Sawade, Gottfried (Autor:in) / Krause, Hans-Joachim (Autor:in)
Beton- und Stahlbetonbau ; 105 ; 154-164
2010
11 Seiten, 15 Bilder, 1 Tabelle, 20 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Prüfung von Spannbetonbauteilen mit magnetischen Methoden
Wiley | 2010
|Prüfung von Spannbetonbauteilen mit magnetischen Methoden
Online Contents | 2010
Stand der magnetischen Untersuchung von Spannbetonbauteilen
TIBKAT | 2006
|Ermüdungsverhalten von Spannbetonbauteilen
TIBKAT | 2017
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