Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lebensdauer von Bauwerken lässt sich vorhersagen

10.09.2004


Bewehrter Beton ist der Konstruktionsbaustoff der Gegenwart. Er ist vielseitig, bietet fast unbegrenzte Möglichkeiten der Formgebung und wird als Stahlbeton oder Spannbeton in nahezu allen Bereichen des Bauwesens verwendet. Seiner Dauerhaftigkeit wurde in der Vergangenheit zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt, so fallen heute hohe Kosten für die Instandsetzung an. In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt wollen Korrosions-Experten aus fünf deutschen Instituten nun ein Modell entwickeln, mit dem sich der Prozess der Schädigung in Betonbauteilen zuverlässig vorhersagen lässt. Sprecher der Wissenschaftlergruppe ist Prof. Peter Schießl, Leiter des Centrums Baustoffe und Materialprüfung (cbm) der TU München.



Korrosion kann mehrere Ursachen haben. Zunächst schützt das alkalische Milieu des umgebenden Betons die Bewehrung vor dem Verrosten. Doch Umwelteinflüsse können diesen Schutz aufheben. Wird der Beton durch Kohlendioxid aus der Atmosphäre carbonatisiert, sinkt der pH-Wert, und es kommt zu einer meist gleichmäßigen, flächigen Korrosion. Dringen hingegen Chloridionen von der Oberfläche des Bauteils bis zur Bewehrung vor, kann lokal begrenzte, tiefe Korrosion - der "Lochfraß" - entstehen. Solche Chloridionen stammen meist aus Tausalzen oder Meerwasser, d.h. besonders Straßenbauwerke, Tiefgaragen oder Meerwasserbauwerke sind betroffen. Fortschreitende Korrosion kann den Beton abplatzen lassen und die Bewehrung dezimieren. Folge: Die Tragfähigkeit der betroffenen Bauteile wird deutlich reduziert, umfangreiche Reparaturarbeiten oder gar der Abriss werden erforderlich.



Bislang haben Wissenschaftler vor allem die grundlegenden Einflussgrößen auf die Korrosion von Stahl in Beton erfasst. So existieren Modelle, mit denen sich die Zeitspanne bis zum Einsetzen von Korrosion, die Einleitungsphase, berechnen lässt. Was noch fehlt, ist die Entwicklung eines Modells, mit dem man auch den Korrosionsfortschritt, die Schädigungsphase, zuverlässig beschreiben kann. Dies ist unerlässlich, um den zu erwartenden Schädigungsgrad bei bereits bestehenden Bauwerken beurteilen zu können und zudem für zukünftige Bauvorhaben eine wirtschaftliche und zuverlässige Bemessung auf Dauerhaftigkeit zu ermöglichen.

Vor diesem Hintergrund fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) das aus mehreren Teilprojekten bestehende Forschungsvorhaben "Modellierung des Schadensfortschritts bei Korrosion von Stahl in Beton und Bemessung von Stahlbetonbauteilen auf Dauerhaftigkeit". Beteiligt sind neben dem cbm der TUM vier weitere auf dem Korrosionsgebiet führende Institute: die Bundesanstalt für Materialprüfung Berlin (BAM), das Materialprüfungsamt der Universität Stuttgart (MPA), das Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) sowie das Institut für Massivbau und Baustofftechnologie der Universität Karlsruhe (ifmb).

Ziel des Projekts ist es, durch Auswertung bereits vorhandener Versuchsdaten und umfangreiche neue Versuche ein Bemessungsmodell zu entwickeln, das zuverlässige Vorhersagen des zu erwartenden Schadensfortschritts erlaubt. Gemeinsam mit den bereits existierenden Modellen für die Einleitungsphase soll es damit möglich sein, die Dauerhaftigkeit eines Bauwerks von seiner Herstellung über die gesamte Nutzung bis zum Ende seiner Lebensdauer zu beurteilen. Hierbei handelt es sich um so genannte vollprobabilistische (wahrscheinlichkeitsorientierte) Modelle. Die maßgeblichen Einflussparameter der Umwelteinwirkungen und des Materialwiderstands gehen also nicht nur als Mittelwerte, sondern als statistische Größen mit zugehörigen Streuungen in die Berechnungen ein.

Während einer ersten dreijährigen Förderperiode werden zunächst die elektrochemischen Systemkomponenten der Bewehrungskorrosion ermittelt. Das cbm der TU München bestimmt hierbei in enger Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen den für die Korrosionsgeschwindigkeit maßgebenden Elektrolytwiderstand von Beton. In einer zweiten Förderperiode sollen die gewonnenen Erkenntnisse aller Teilprojekte zu einem geschlossenen Berechnungsmodell vereinigt werden.

Kontakt:

Dipl.-Ing. Till Mayer
Centrum Baustoffe und Materialprüfung der TU München
Tel. (089) 289-27055
E-Mail: tmayer@cbm.bv.tum.de

Dieter Heinrichsen M.A. | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-muenchen.de

Weitere Berichte zu: Beton Bewehrung Korrosion Materialprüfung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Ein Korsett für schwache Stützen aus Beton
12.10.2017 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

nachricht Raumwunder im Hinterhof
12.10.2017 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise