Spannstahlbruchmessungen mit Magnetfeld: Fid-Bau Portal

Spannstahlbruchmessungen mit Magnetfeld

Krause, H.J. / Wolf, W. / Sawade, G. / Neudert, G. / Gampe, U. / Krieger, J.

Die Spannbewehrung von Brückenbauwerken lässt sich mit magnetischen Messverfahren zerstörungsfrei prüfen. Vorgestellt wird ein System zur Detektion von Brüchen in Spanndrähten, das mit einer Kombination der magnetischen Streu- und Restfeldtechnik arbeitet. Die Spannglieder werden mit einem vorbeifahrenden Joch-Elektromagnet aufmagnetisiert. Durch Finite-Elemente-Simulation typischer Spannstahl- und Armierungseisen-Konfigurationen wurden die Sensorkonfiguration und die Magnetisierungsführung bestimmt. Eine in der Mitte des Jochs angebrachte Magnetometer-Zeile misst das longitudinale Streufeld während des Magnetisierungsvorgangs bzw. das Restfeld nach der Magnetisierung. Als Magnetfeldsensoren werden Hallsonden, Magnetoresistoren und SQUIDs (Superconducting Quantum Interference Devices, supraleitende Magnetometer mit der höchsten Empfindlichkeit und dem größten Dynamikbereich aller heute bekannten Magnetfeldsensoren) eingesetzt. Signale von Querbügeln der schlaffen Armierung werden einerseits durch eine Abmagnetisierungs-Prozedur, andererseits durch Signalanalyse Methoden unterdrückt. Durch anschließende Korrelationsanalyse mit dipolarmen Bruchsignalen werden eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für Spannstahlbrüche und zugehörige Bruchstärken bestimmt. Die Leistungsfähigkeit und die Grenzen der Bruchlokalisation wurden durch Messungen an einem betonierten Probekörper ermittelt. Drei Praxisbeispiele, Messungen an vorgespannten Pfeifen einer Industriehalle sowie Bauwerksmessungen an zwei Autobahnbrücken werden vorgestellt. Es wurden jeweils Positionen mit signifikant großen Bruchsignalamplituden identifiziert. Durch Öffnen des Betons wurden die Anzeigen als Spanndraht-Brüche verifiziert. Damit ist die magnetische Streufeld-Prüfung ein zuverlässiges und wirtschaftliches Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Spanngliedern.