DE3531479A1 - Messfuehler fuer korrosionspruefung - Google Patents
Messfuehler fuer korrosionspruefungInfo
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
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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.
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.
Applications Claiming Priority (1)
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