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Philipp Sauer
vor 8 Jahren
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1 Korrosion bei Stahl- und Spannbeton Ingenieurbüro WIETEK A-6073 Innsbruck-Sistrans 290 Tel: Fax: IBW - CMS

2 Korrosion bei Stahl- und Spannbeton Ursachen und Wirkung Theoretische Messprinzipien Anwendungsreife Messungen Praktische Beispiele

3 Ursachen der Korrosion Mangelhafte Betonqualität Zu geringe Betonüberdeckung Karbonatisierung des Betons Chlorideindringung in den Beton Äußere Einwirkungen Streuströme bei Bahnbetrieb Chemische Einwirkungen

Betons Chlorideindringung in den Beton Äußere

4 Korrosion bei Stahlbeton Korrosion ist ein elektrochemischer Prozeß, der zur Schädigung des Stahlbetons führt Korrosion entsteht hauptsächlich durch Karbonatisierung oder Chlorideindringung FÜR WEITERE INFOS... Siehe internationale Spezialliteratur zu Korrosion Wir geben Ihnen gerne weitere diesbezügliche Unterlagen

Karbonatisierung oder Chlorideindringung FÜR WEITERE INFOS.

5 Korrosionsvorgang Rost Beton (OH) - O 2 H O 2 Fe(OH) 2 O + H O 2 2 Fe ++ 2e Stahl ANODE KATHODE Durch den elektrochemischen Vorgang bei der Korrosion entstehen Spannungen und Ströme im Stahl Über diese Spannungen ist der Korrosionsvorgang messbar

elektrochemischen Vorgang bei der Korrosion entstehen

6 Korrosion bei Karbonatisierung 1.Teil Rost Beton Stahl Beginn der Korrosion Luftspalt bildet Wassersack flächenhafte Ausbreitung der Korrosionsprodukte Entstehung von Hohlstellen um die Bewehrung durch Volumenvergrößerung der Korrosionsprodukte

Wassersack flächenhafte Ausbreitung der Korrosionsprodukte

7 Korrosion bei Karbonatisierung 2.Teil Riss Riss Entstehung von Rissen in der Betonüberdeckung weitere Ausbreitung der Korrosionsprodukte Riss Riss Korrosionsprodukte treten an der Oberfläche aus

8 Korrosion bei Chlorideindringung 1.Teil Cl- Cl- Cl- Cl- Beton Passivschicht Stahl Eindringen von Chloriden Zerstörung der Passivschicht Beginn der Korrosion (Lochfrass) Luftspalt Cl- Cl- Korrosion Beton Passivschicht Stahl Erste Hohlstelle Und Tiefenwirkung

Chloriden Zerstörung der Passivschicht Beginn der Korrosion

9 Korrosion bei Chlorideindringung 2.Teil Luftspalt Korrosion Riss Cl- Cl- Beton Passivschicht Stahl Erste Risse in der Betonüberdeckung Luftspalt Korrosion Riss Cl- Cl- Beton Passivschicht Korrosionsprodukte treten Bei den Rissen aus Stahl

Stahl Erste Risse in der Betonüberdeckung Luftspalt

10 Nösslachbrücke Korrosionsbilder

11 Nösslachbrücke Stahlkorrosion

12 Theoretische Messprinzipien Potentialmessung mit aufgesetzten Halbzellen Potentialmessung mittels eingebauter Elektroden Potential-Geräusch-Messung Messung der Stromstärke zu einer Elektrode Elektrischer Betonwiderstand Stromausbreitung mit Polarisationswiderstand Gleichstrom-Beeinflussung Reflektrometrische Impulsmessung (TDR)

der Stromstärke zu einer Elektrode Elektrischer Betonwiderstand Stromausbreitung

13 Potentialmessung mit Halbzellen abgeschirmte Zuleitung Glasrohr Bezugselektrode mv - Meter V Elektrode Stahleinlage Beton mit Ionen des Elektrodenmetalls gesättigte Lösung Diaphragma Korrosionsstelle Klemme Äquipotentiallinien

Stahleinlage Beton mit Ionen des Elektrodenmetalls

14 Potentialmessung mit Elektrode CMS Elektrode mv Meter Fe Fe ++ 2e - V ANODE CATHODE

15 Reflektrometrische Impulsmessung (TDR) Pulse Generator Transmission Line Z l Load Anordnung der Meßtechnik für eine TDR-Messung Oscilloscope Ergebnis einer TDR-Messung in der Mitte mit Lochfraß eindeutig erkennbar

Meßtechnik für eine TDR-Messung Oscilloscope Ergebnis

16 Erhaltungsklassen bei Brücken Bereich EK-0 EK-1 EK-2 EK-3 EK-4 Definition ohne Korrosion beginnende Korrosion Tiefenkorrosion mit Tiefenkorrosion mit Korrosion zerstört den der Korrosion an der Stahloberfläche Rostaustritten an der Abplatzungen an der Großteil od. gesamten Betonoberfläche Betonoberfläche Stahlquerschnitt Erkennbarkeit: optisch nein nein Rostflecken Abplatzungen gerissener Stahl meßtechnisch von Außen Potentialmessung Potentialmessung Potentialmessung nein nein meßtechnisch von Innen CMS-Elektrode CMS-Elektrode CMS-Elektrode CMS-Elektrode CMS-Elektrode E r h a l t u n g s m a ß n a h m e: keine Anstriche Betonabtrag und Tiefenabtrag und Abbruch des Bauteiles Beschichtungen Reprofilierung Ersatz der Stahlteile Ersatz durch Neubau Kathod. Korr. Schutz Kathod. Korr. Schutz Osmose Kosten der Maßnahmen die hier angegebenen Kosten sind nur in ihrer Größenordnung abgeschätzt für die Erhaltung: 0 20,- EURO/m2 200,- EURO/m2 350,- EURO/m2 nicht abschätzbar

gesamten Betonoberfläche Betonoberfläche Stahlquerschnitt Erkennbarkeit: optisch nein nein Rostflecken Abplatzungen gerissener Stahl meßtechnisch von Außen Potentialmessung Potentialmessung

17 Anwendungsbeispiele von CMS Stubaier Gletscher - Gamsgarten 1

18 Anwendungsbeispiele von CMS Nösslachbrücke Brenner Autobahn 2

19 Anwendungsbeispiele von CMS 3 Galerie Schönberg Brenner Autobahn Stubaital Schlick 2000 Parkgarage

20 Anwendungsbeispiele von CMS 4 University of Delaware Einbau von CMS und TDRSysteme in einen Brückenträger beim Highway 95 (von Philadelphia nach Boston) Messungen werden seit 1998 durchgeführt und positiv bewertet.

beim Highway 95 (von Philadelphia nach Boston)

21 Anwendungsbeispiele von CMS 5 Canada North Thumberland Bridge nach Prince Edward Island

22 Anwendungsbeispiele von CMS 6 Innbrücke Hall West CPMP-Modul / Pylon West Tiefenstufe [cm] 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5, Korrosion möglich

23 Anwendungsbeispiele von CMS Lieserschluchtbrücke Links: fertige Ansicht des KKS Rechts: Säule 2 vor instandsetzung Unten: Steuerung des KKS großteils mit CMS-Elektroden 7

24 Anwendungsbeispiele von CMS 8 CPMP Corrosion Penetration Monitoring System Das CPMP-Syst em Ansicht CPMP-Modul Schnitt 1-1 Grun driß Geh äu se a us bru chf estem Kun ststoff 3,5 10 2,5 Meßel ektri k Date ne rfas sun g 1 The rmome te r 11,5 V Me ße le ktr ode 2, , ,5 Bef estigun gsl asch e Beton obe rfl äch e 16 Date nü be rtragun gskabel Bef estigun gsl asch e

25 Ende Danke für Ihre Aufmerksamkeit

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