Bernd Hillemeier, Horst Scheel

Ortung von Spannstahlbrüchen in metallischen Hüllrohren. Abschlußbericht.

Abschlußbericht

• Broschiertes Buch

Produktbeschreibung

Im Spannbeton mit nachträglichem Verbund lassen sich Brüche der Spanndrähte mit dem Remanenzmagnetismus-Verfahren zerstörungsfrei orten. Dabei werden der Elektromagnet und der Messwagen mit den Sensoren für die magnetische Flussdichte längs der Projektion des Spanngliedverlaufs möglichst dicht an der Bauteiloberfläche entlang gefahren. Ist zu vermuten, dass die Spannglieder eine vom Bauplan abweichende Lage haben, sind sie vor der bruchortenden Messung mit dem Radarverfahren zu lokalisieren. Das Remanenzmagnetismus-Verfahren prüft Spanndrähte, die nicht durch andere Spannglieder verdeckt sind. In der Regel lassen sich Einzelbrüche aufspüren, wenn die Betondeckung kleiner als das Zwanzigfache des Drahtdurchmessers ist. Eine Unsicherheit beim Quantifizieren des Schädigungsgrads verursacht die Bruchweite. Sie muss geschätzt werden. Während für die Messung am Bauwerk geschulte Fachkräfte erforderlich sind, verlangt das Auswerten der ermittelten Daten, Signale und Kurven ein genaues Verständnis der physikalischen Zusammenhänge.

Produktdetails

• Verlag: Fraunhofer IRB Verlag
• 1998.
• Seitenzahl: 140
• Deutsch
• ISBN-13: 9783816755166
• ISBN-10: 381675516X
• Artikelnr.: 27594823

Inhaltsangabe

1 Einleitung 3
1.1 Die Problematik 3
1.2 Die zerstörungsfreien Verfahren zur Prüfung von Spanngliedern 3
1.3 Die Ausgangssituation 6
1.4 Das Ziel 7
1.5 Der Stand der Technik bei der magnetischen Spannstahlbruchortung 7
1.6 Die Grundlagen des Verfahrens 8
1.6.1 Der Ferromagnetismus 8
1.6.2 Die Anforderung an die Magnetisierung 15
1.6.3 Die magnetischen Materialeigenschaften 17
1.6.4 Die magnetischen Streufelder an Materialinhomägenitäten 21
1.6.5 Die Anforderungen an die Sensorik 22
2 Die Versuche 23
2.1 Die Versuchseinrichtungen 23
2.1.1 Der Versuchsstand 23
2.1.2 Der mobile Magnet 24
2.1.3 Die stationäre Spule 27
2.1.4 Der Messwagen 28
2.1.5 Die anderen Magnetfeldstärkemessgeräte 29
2.1.6 Die AID-Wandler und das DMM 29
2.2 Das magnetisierende Feld 29
2.2.1 Der Versuchsaufbau und die Proben 29
2.2.2 Messungen der Flussdichte am Spannstahl während des Magnetisierungsprozesses 31
2.2.3 Messungen der Flussdichte am Betonstahl während des Magnetisierungsprozesses 43
2.3 Die Untersuchung des Bruchsignals 55
2.3.1 Der Versuchsstand und die Proben 55
2.3.2 Die Anzahl und die Lage der Brüche in einer Querschnittsfläche bei verschiedenen Betondeckungen 55
2.3.3 Der Einfluss der Bruchweite auf das Bruchsignal 70
2.3.4 Der Abschirmeffekt des Hüllrohrs 72
2.3.5 Das Bruchsignal von nebeneinander liegenden Bruchstellen 72
2.4 Die Untersuchung der magnetischen Eigenschaften der Bewehrung 75
2.4.1 Der Versuchsaufbau und die Proben 75
2.4.2 Die Hysteresen und ihre numerische Bearbeitung 77
2.4.3 Die Koerzitivfeldstärke und die Remanenz der Spannstähle 80
2.4.4 Die Koerzitivfeldstärken der Betonstahle und eines Hüllrohrblechs 86
2.4.5 Die Bedeutung der Koerzitivfeldstärke und der Remanenz für die Spannstahlbruchortung 87
3 Die Bauwerkuntersuchungen 89
3.1 Die baulichen Randbedingungen 89
3.2 Die Lage der Spannglieder 91
3.3 Der Einfluss der Störsignale 92
4 Magnetostatische Berechnungen auf Grundlage der Maxwell Gleichungen 100
4.1 Die Maxwell-Gleichungen 100
4.2 Numerische Berechnungen und mathematische Modelle 101
5 Die numerische Signalverarbeitung 107
5.1 Vor- und Nachteile 107
5.2 Die angewandten Methoden 107
5.2.1 Die Addition von Messkurven 107
5.2.2 Die Glättung der Messkurven 108
52.3 Korrelationsfunktionen 109
5.3 Weitere Signalverarbeitungsmethoden 110
5.3.1 Die numerische Differenzschatung 110
5.3.2 Die numerische Verkleinerung des Messabstands 110
6 Zusammenfassung 112
7 Literaturverzeichnis 115
8 Anhang 1- Tabellen 119
9 Anhang II - Photographien 123
10 Anhang III - Numerische Simulation der Flussverteilung bei der Magnetisierung mit einem Jochmagneten 139
11 Anhang IV - Die Vorstellung des Remanenzmagnetismus-Verfahrens auf der Hannover Messe '95 140