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Detailergebnis zu DOK-Nr. 61486

Untersuchungen zur Potenzialfeldmessung an Stahlbetonbauten / Recherches relatives à la mesure de potentiel sur des structures en béton armé / Investigation regarding the potential mapping on reinforced concrete structures (Forschungsauftrag AGB 2002 /007)

Autoren	Y. Schiegg M. Büchler
Sachgebiete	15.3 Massivbrücken

Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2008, 89 S., 45 B, 5 T, 20 Q (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 634)

In der Arbeit wurden verschiedene Einflussgrößen auf die Potenzialfeldmessung untersucht, um deren Grenzen sowie mögliche Fehlerquellen zu identifizieren. Zusätzlich zur Erfassung des Bewehrungspotenzials wurde der Spannungsfall aufgrund des Makroelementstroms bestimmt. Die in den Laboruntersuchungen ermittelten Spannungsverteilungen an Makroelementen wurden mithilfe eines einfachen mathematischen Modells für die Stromverteilung um eine stabförmige Anode simuliert. Aufgrund dieser Berechnungen wurde einerseits eine Modellierung der Versuchsergebnisse ermöglicht, andererseits konnten die theoretischen Einflussgrößen und damit die Grenzen der Potenzialfeldmessung bestimmt werden. Nebst den Einflussgrößen auf Spannungsdifferenzen im Beton wurden auch die Parameter untersucht, welche das Bewehrungspotenzial beeinflussen. So wurde beobachtet, dass ein tiefer Sauerstoffgehalt, ein hoher pH-Wert und aktive Korrosion zu einer Absenkung des Potenzials führen. In einem Feldversuch wurde nach erfolgter Potenzialfeldmessung der Beton abgetragen und der an der Bewehrung aufgetretene Korrosionsabtrag bestimmt. Auf diese Weise war es möglich, die Aussagekraft der Potenzialfeldmessung in einem direkten Versuch zu überprüfen. Aufgrund dieses Versuchs kann geschlossen werden, dass mit der Potenzialfeldmessung die großen Korrosionsstellen zuverlässig detektiert werden und dass generell eine Überschätzung der korrodierenden Bereiche erfolgt. Die beobachtete hohe Zuverlässigkeit der Potenzialfeldmessung kann mit einer Überlagerung von mehreren Effekten erklärt werden. So führen sowohl die Durchnässung und die Chloridbelastung des Betons, als auch der Makroelementstrom der Korrosionsstelle zu negativeren Spannungs- und Potenzialwerten. Da in den meisten Fällen alle drei Einflussgrößen gemeinsam auftreten, wird in der praktischen Anwendung eine zuverlässige Bestimmung von Korrosionsherden trotz groben Messrastern möglich. Gleichzeitig werden aber auch Bereiche mit hoher Durchfeuchtung und/oder hohem oberflächlichen Chloridgehalt als korrosionsgefährdet eingestuft, ohne dass dort zwingend Korrosion abläuft. Für die praktische Anwendung kann geschlossen werden, dass die bisherige Vorgehensweise bei der Potenzialfeldmessung geeignet ist. Zur Detektion von kleineren Korrosionsstellen bei homogener Feuchteverteilung kann es aber erforderlich sein, dass ein besonders feines Messraster angewendet werden muss.