Korrosionsdetektion an Stahlbetonbauwerken: konventionell und innovativ

• Published in: Die Bautechnik Vol. 97; no. 1; pp. 11 - 20
• Main Authors: Keßler, Sylvia, Emmenegger, Leonidas P., Sagüés, Alberto A.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 01.01.2020
• Subjects: Bauwerkserhaltung; Bewehrungskorrosion; half‐cell potential measurement; inspection; Inspektion; Kelvin probe; Kelvinsonde; Maintenance and Repair; Neue Verfahren/Versuchstechnik; New Processes/Experimental Techniques; potentialfeldmessung; reinforced concrete; reinforcement corrosion; Stahlbau; Stahlbeton; Steel construction
• ISSN: 0932-8351; 1437-0999
• DOI: 10.1002/bate.201900069

Die geplante Lebensdauer von Stahlbetonbauwerken wird häufig aufgrund von chloridinduzierter Bewehrungskorrosion erheblich reduziert. Chloride aus Tausalzbeaufschlagung oder Meeresexposition dringen in den Beton ein und sobald ein kritischer Chloridgehalt an der Bewehrung angekommen ist, wird Korrosion initiiert. Die Folgen von Bewehrungskorrosion sind Risse und Abplatzungen des Betons, wodurch zunächst die Verkehrssicherheit und in einem fortgeschrittenen Schädigungsgrad auch die Tragfähigkeit eingeschränkt werden kann. Im Zuge der Bauwerksinspektion von chloridexponierten Bauwerken ist daher die Detektion der Bewehrungskorrosion unerlässlich, um zu klären, ob Korrosion bereits initiiert wurde und in welchem Umfang das Bauwerk davon betroffen ist. Erst auf Basis dieser Daten können Inspektionsintervalle und Instandsetzungsmaßnahmen zielgerichtet, nachhaltig und ökonomisch geplant werden. Die konventionelle Methode zur Detektion von Bewehrungskorrosion ist die potentialfeldmessung, bei der das potential zwischen der Bewehrung und einer auf dem Beton aufgesetzten Bezugselektrode ermittelt wird. Zudem wurde in den letzten Jahren an der University of South Florida eine innovative Art der Korrosionsdetektion entwickelt, die auf dem Messprinzip der Kelvinsonde basiert. Die Methode hat den großen Vorteil, dass kein physischer Kontakt zum Beton erforderlich ist. Die Lage und die Verteilung der mit der Kelvinsonde gemessenen Oberflächenpotentiale zeigen in Vergleichsmessungen sehr gute Übereinstimmung mit Messwerten aus der potentialfeldmessung. Beide Methoden zur Korrosionsdetektion werden hier vorgestellt und diskutiert. Corrosion detection on reinforced concrete structures: conventional and innovative The designed service life of reinforced concrete structures is often shortened due to chloride‐induced reinforcement corrosion. The ingress of chlorides from sources such as de‐icing salts or marine environment can cause corrosion as soon as a critical chloride threshold reaches the first reinforcement layer. The consequence of corrosion are cracks and spalling of the concrete cover which impairs the serviceability and in an advanced stage the load bearing capacity of a structure. Thus, corrosion inspection is highly recommended for chloride‐exposed structures to clarify (i) if corrosion is initiated and (ii) to which extent. The determination of further inspection intervals and/or repair measures relies on reliable corrosion condition assessment. The conventional corrosion inspection method is the half‐cell potential measurement where a reference electrode is placed on the concrete surface and the potential is measured between the reference electrode and the reinforcement in the concrete. Recently an innovative corrosion inspection method has been developed at the University of South Florida, which is based on the principle of the Kelvin probe. The advantage of this method is that it does not require physical contact to the concrete. The resulting potentials of both methods show very good correlation. Hereinafter, the paper describes and discusses both corrosion inspection methods.