Korrosionsmonitoring von Stahlbetonbauwerken mit einem funkbasierten Drahtsensor

Im Rahmen eines AIF-Projekts wird derzeit am Institut fuer Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) der TU Braunschweig in Kooperation mit der Hertz Systemtechnik GmbH ein schnurloser Sensor entwickelt, der die Initialisierung der Bewehrungskorrosion bestimmen soll. Ziel ist es, einen moeglichst kleinen und robusten Sensor zu entwickeln, der sich in die Betondeckung eines Stahlbetonteils integrieren laesst. Durch die gewaehlte Sensorgeometrie kann das Fortschreiten der Depassivierungsfront (zum Beispiel Karbonatisierung/ kritischer Chloridgehalt) tiefengestaffelt ueberwacht werden. Der Sensor kann sowohl bei der Neuerstellung als auch fuer die nachtraegliche Instrumentierung eines Bauwerks verwendet werden. Aufgrund der Vielzahl der moeglichen Einsatzgebiete im Bereich der Ueberwachung von Neu- und Bestandsbauwerken – zum Beispiel Parkhaeuser, Bruecken, etc. – kommt dieser Neuentwicklung eines Sensors eine enorme volkswirtschaftliche Bedeutung zu. Der Fokus wird auf den nachtraeglichen Einbau gelegt. Dabei ist es notwendig, eine Kernbohrung durchzufuehren, um den Sensor in seine gewuenschte Lokation zu bringen. Der Sensor wird mithilfe eines Verfuellmoertels an den umgebenden Beton angekoppelt. Die Eigenschaften des Verfuellmoertels sind hierbei ein entscheidender Faktor fuer die korrekte Funktion des Sensors. Dabei ist zu beachten, dass eventuelle Fehlstellen im Spalt zwischen Sensorhuelle und Bohrlochwand die Transportwege von Schadstoffen erheblich beeinflussen und das Messergebnis verfaelschen koennen. Um diesem Fehler vorzubeugen, wird eine in-situ-Ueberpruefung zur Fehlstellenfreiheit vorgesehen. Abschliessend wird der Sensoreinbau an Probeobjekten vorgestellt. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: The research project carried out at the Institute for Building Materials, Concrete Construction and Fire Protection (iBMB) at Technische Universitaet Braunschweig in cooperation with Hertz-Systemtechnik focuses on the development of a wireless measurement system for corrosion monitoring. The measurement system detects the initiation of corrosion of reinforcement. The main goal is to develop a small and robust sensor that can be integrated into the cover-layer of reinforced concrete. Due to the chosen geometry of the sensor it is possible to detect the progress of the depassivation front in staggered intervals of depth (e.g. carbonation/critical chloride concentration). The sensor can be applied to newly built and existing structures. There is a vast field of applications such as car parks and bridges. Therefore the development of the sensor is high in demand to the national economy. For the subsequent installation of the sensor it is necessary to carry out a core drilling to place the sensor in the final location. Afterwards it is indispensable to bind the sensor physically with the help of a grouting mortar to the perimeter of the drilling hole. Especially, the properties of the grouting mortar are extremely relevant since it is supposed to bridge the gap between the sensor and perimeter of the bore hole. In this context it needs to be considered that there might be voids in the grouting mortar which falsify the transport of harmful substances and consequently bias the measurement result. In order to prevent this error it is necessary to provide methods to check on voids in-situ. Finally, the application of the sensor in an existing structure is presented. (A)