Stand der Entwicklungen zur zerstörungsfreien Bestimmung der Längsspannung in Bewehrungsstäben von Betonbauwerken

Das Bauen im Bestand ist zu einer wichtigen Aufgabe geworden. Änderungen in der Nutzung von Bestandsbauwerken setzen eine Analyse des Beanspruchungszustandes der einzelnen Bauteile, insbesondere der Geschossdecken, voraus. Die Kenntnis der Längsspannungen in den Bewehrungsstäben wären eine aussagekräftige Information zur Abschätzung von Tragreserven. Zerstörungsfreie mikromagnetische und Ultraschall-Verfahren werden zur Spannungsanalyse an Maschinenbauteilen schon eingesetzt. Die Nutzungsmöglichkeit zur Spannungsanalyse an Bewehrungsstäben wird in diesem Beitrag untersucht und die noch notwendigen Anpassungen zur zuverlässigen Spannungsanalyse auf der Baustelle werden beschrieben.

Mikromagnetische Verfahren ermöglichen eine Spannungsanalyse der oberflächennahen Schicht bis zu einer Tiefe von ca. 1 mm. Der Einfluss von herstellungsbedingten Spannungsgradienten bleibt zu klären und zu beschränken. Mit Ultraschallverfahren können die Spannungen im Volumen der Bauteile bestimmt werden; das Ergebnis ist ein Mittelwert der im durchschallten Querschnitt wirkenden Längsspannungen. Lokale Veränderungen der elastischen Materialeigenschaften entlang der Stablänge, wahrscheinlich verursacht durch Toleranzen im Herstellungsprozess, bleiben noch zu klären.

Die mittels Mikromagnetik oder Ultraschall an einem eingebauten Bewehrungsstab erzielten Ergebnisse haben derzeit noch erhebliche Ungenauigkeiten. Verbesserungen der Sensorik und bei der Messstellenvorbereitung stellen aber zutreffendere Ergebnisse in Aussicht.