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 Fassaden, die mitdenken
06.12.2017 | Technische Universität München

nachricht Beton aus dem 3D-Drucker
04.12.2017 | Technische Universität München

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: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rest-Spannung trotz Megabeben

13.12.2017 | Geowissenschaften

Computermodell weist den Weg zu effektiven Kombinationstherapien bei Darmkrebs

13.12.2017 | Medizin Gesundheit

Winzige Weltenbummler: In Arktis und Antarktis leben die gleichen Bakterien

13.12.2017 | Geowissenschaften