DE3531479A1 - Messfuehler fuer korrosionspruefung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßfühler nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 zur Korrosionsprüfung, insbesonde­ re zur Prüfung der Korrosion von Betonstahl in Beton.

Der Betonstahl im Beton neigt allgemein zur Korrosion. Es ist bereits bekannt, Meßfühler in den Beton einzubet­ ten, um Zustandsänderungen des Betons aufgrund des Eindringens von Wasser, Sauerstoff, Chloriden und ande­ ren, die elektrochemischen Reaktionen auf die Meßfühler beeinflussenden Elemente zu messen und festzustellen.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen verbesserten Meßfühler zur Prüfung der Korrosions­ anfälligkeit in einer Betonkonstruktion mit einem Beton­ stahl zu schaffen. Außerdem soll ein Meßfühler geschaf­ fen werden, mit dem der Zustand in einem Betonkörper bezüglich der Korrosionseigenschaften ständig beobach­ tet bzw. überwacht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Die elek­ trisch aktiven Teile des Meßfühlers sind mit einer Anschlußeinheit außerhalb der Betonstruktur elektrisch verbunden und damit Teil einer Meßschaltung, um das Potential zwischen den Teilen und den zwischen ihnen fließenden Strom zu messen. Dabei sind die aktiven Teile elektrisch isoliert von den Bewehrungsteilen der Betonstruktur angeordnet.

Ein derartiger Meßfühler kann in verschiedenartigen Betonstrukturen bzw. -konstruktionen, wie etwa Kais, Brücken, See- oder Küstenplattformen, Dämmen usw. ver­ wendet werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Eine Ausführungsform wird anhand der Zeichnung beschrie­ ben, die einen Schnitt durch eine Betonstruktur mit einem darin eingebetteten, erfindungsgemäßen Meßfühler darstellt.

Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Betonstruktur gekenn­ zeichnet, die Teil einer in Wasser eingetauchten Säule einer Brücke oder Teil einer See- oder Küstenplattform sein kann. Die Betonstruktur 10 ist mit einer Vielzahl von Betonstählen in bekannter Weise versehen, von denen einer mit 11 gekennzeichnet ist. In dieser Betonstruk­ tur sind eingebettet ein Stahlstab 13 und ein Kupfer­ stab 14, die beide zylindrisch ausgebildet sind. Um die beiden Stäbe 13 und 14 in einem vorbestimmten Ab­ stand und in einer festen gegenseitigen Anordnung zu halten, sind 4 Halteeinrichtungen 15 vorgesehen. Jede Halteeinrichtung 15 weist eine elektrisch nicht leiten­ de Platte mit 2 Öffnungen auf, jeweils eine für die Stäbe 13 und 14, wobei zwischen den beiden Öffnungen ein vorbestimmter Abstand besteht. Die Halteeinrichtun­ gen 15 werden vor ihrer Anordnung im Testbereich und vor dem Einfüllen des ungehärteten Betons auf die Stäbe 13 und 14 geschoben. Die Stäbe 13 und 14 können eine Länge von 1 bis 2 Meter, einen Durchmesser von 5 bis 20 mm und einen gegenseitigen Abstand von 10 bis 200 mm aufweisen. Die Stäbe können auch aus einem Rohr sein, vorausgesetzt, daß das Material für die beabsich­ tigten Prüfungen geeignet ist.

Zur elektrischen Verbindung der Stäbe 13 und 14 mit einer Meßschaltung ist jeder Stab mit einem elektri­ schen Draht 17 bzw. 18 verbunden. Die elektrischen Drähte 17 und 18 sind von einem Rohr 19 umgeben, das aus einem nicht leitenden Material besteht. An der Oberfläche der Betonstruktur 10 ist eine Anschlußein­ heit 20 angeordnet. Der Zweck der Anschlußeinheit 20 besteht in der Verbindung des Meßfühlers mit einer Meßschaltung 21, die lediglich schematisch dargestellt ist. Die Meßschaltung, die irgendeine geeignete Meß­ schaltung zur Messung von Spannung und Strom sein kann, wird nicht weiter beschrieben.

Die Meßschaltung 21 ist dafür bestimmt, das Potential zwischen den beiden Stäben 13 und 14 zu messen. Auf­ grund des Materialunterschieds besteht zwischen den beiden Stäben 13 und 14 ein Potential. Dieses Potential wird durch die Umgebung der Stäbe 13 und 14 beeinflußt, entsprechend der Korrodierbarkeit der Umgebung. Damit ist es möglich, sehr kleine Änderungen im Potential festzustellen und jede nachteilige Entwicklung in der Korrodierbarkeit bzw. Korrosion zu bemerken, die eine Behandlung des Bewehrungsmaterials darstellt bzw. einen nachteiligen Einfluß darauf ausübt.

In entsprechender Weise ergibt die Messung des Stroms zwischen den Stäben 13 und 14 eine Information über den elektrischen Widerstand des Betonkörpers zwischen den Stäben. Jedes Eindringen von Chloriden in diesen Bereich vermindert den Widerstand und erhöht die Gefahr von Korrosion. Eine Zunahme im Chloridgehalt und in der Verdünnung des Betons, die beide durch eine Zunahme des Potentials zwischen den Stäben 13 und 14 festge­ stellt werden können, hat eine größere Korrosion in jedem eingebetteten Bewehrungsteil bzw. Betonstahl zur Folge.

Mit 22 ist ein Riß gekennzeichnet, der sich von der Oberfläche des Betonkörpers zum Meßfühler hin ent­ wickelt. Durch diesen Riß 22 dringen Wasser oder andere schädigende Elemente in den Beton ein und verändern den elektrochemischen Zustand.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann einer der Stäbe 13 und 14 einen flachen Querschnitt, z. B. den eines Streifens aufweisen.

Claims (4)

1. Meßfühler für die Korrosionsprüfung in einer Betonstruk­ tur bzw. -konstruktion, mit einem Paar von metallischen Elementen aus verschiedenen Materialien, von denen eines aus einem Material ähnlich dem eines Betonstahls ist und die in die Betonstrukttur eingebettet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Meßfühlerelemente (13, 14) die Form von Stäben aufweisen und
der Meßfühler außerdem mindestens zwei Halteeinrichtun­ gen (15) aus einem elektrisch nicht leitenden Material aufweist, die so angeordnet sind, daß sie mit den bei­ den Stäben (13, 14) an verschiedenen Stellen entlang des Meßfühlers in Eingriff kommen, um diese in einem vorbestimmten gegenseitigen Abstand zu halten, während der Meßfühler an Ort und Stelle befestigt und Beton in einem nicht gehärteten Zustand eingefüllt wird.

2. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfühlerelemente (13, 14) feste Stäbe sind, deren Länge 500 mm überschreitet und vorzugsweise 1000 mm ist.

3. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Meßfühlerelemente (14) aus Kupfer ist.

4. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Meßfühlerelemente eine Platte ist und vorzugsweise die Form eines Streifens aufweist.