Stahlbewehrungen in Betonbauwerken bedürfen der regelmäßigen Prüfung. In Deutschland schreibt die DIN 1076 bestimmte Prüfabläufe und Messungen vor. Für die Lokalisierung der Stahl-Bewehrung in Beton-Strukturen wird oftmals das Betonprüfgerät Profometer der Proceq AG aus Schwerzenbach in der Schweiz verwendet. Das Prüfgerät des in Zürich gegründeten Unternehmens misst die Potenzialdifferenz zwischen Beton-Oberfläche und der Bewehrung. Die Potentialdifferenz von mehreren 100 mV lässt eine genaue Lokalisierung der Stahl-Bewehrung in den Betonstrukturen mit dem Proceq Profometer zu.
Bauwerksprüfung der Bewehrung in Beton-Strukturen: feste Intervalle, fester Prüfplan
Die DIN 1076 schreibt in Deutschland Prüfungen von Betonbauwerken und Betonstrukturen (vor allem Beton-Brücken) in einem Sechs-Jahres-Zyklus vor. Der erste Zyklus wird dabei auf exakt fünf Jahre dimensioniert. Grund dafür ist die fünf-jährige Verjährungsfrist für Mängelbeseitigungsansprüche. In einfachen Prüfungen und Hauptprüfungen werden die Festigkeit des Betons sowie die Korrosion der Stahlbewehrungen in den Betonstrukturen gemessen und untersucht. Natürlich gibt es noch weitere Punkte, auf welche das Prüfteam bei der Bauwerksprüfung seine Aufmerksamkeit richtet, wie etwa Auskolkungen an Gründungen. An dieser Stelle beschreiben wir einige der Einzelprüfungen. Ablauf, Durchführung und Umfang sind einheitlich definiert.
Profometer: Prüfung und Messung der Betondeckung
Die Betondeckung auf der Stahl-Bewehrung stellt eine wichtige Kenngröße bei der Beurteilung des Betonbauwerks und der Betonstrukturen dar. Hier kommen vor Betonprüfgeräte und vor allem magnetinduktive Messsysteme wie beispielsweise das Profometer von Proceq zum Einsatz. Magnetinduktive Messgeräte bieten an dieser Stelle klare Vorteile. Sie ermöglichen eine zerstörungsfreie Lokalisierung von einzelnen Bewehrungsstäben im Ortbeton. Das Proceq Profometer kann – wie natürlich auch andere erhältliche Messsysteme – die Lokalisierung mit hoher Genauigkeit bis in eine Tiefe von etwa 10 cm feststellen. Dies liegt am verwendeten Messverfahren. Um noch bei diesem Beispielgerät zu bleiben: die Typen Proceq Profometer 3, Proceq Profometer 4, Proceq Profometer 5, Proceq Profometer 5+ und Proceq Profometer 5s werden in Deutschland häufig eingesetzt.
Das Proceq Profometer bietet als Betonprüfgerät über die Möglichkeit der Lokalisierung und Lagebestimmung der Bewehrung hinaus noch die Funktion der Dickenmessung der Beton-Überdeckung der Stahlbewehrung. Auch dieses Verfahren erfolgt zerstörungsfrei, was einen wesentlichen Vorteil in der Anwendung darstellt. Hierzu ist allerdings eine Vorabinformation nötig: der Durchmesser der Stäbe der Stahlbewehrung. In den Planungsunterlagen sollte diese Information allerdings verzeichnet sein.
Die Bestimmung der Druckfestigkeit, E-Modul
Die Entnahme von Betonproben ist zerstörungsfrei nicht möglich. Dennoch ist für die Bestimmung der Druckfestigkeit des Betons die Entnahme einer solchen Betonprobe aus dem Betonbauwerk oder aus der Betonstruktur unerlässlich. Hier kommt vor allem das Nassbohrverfahren zur Entnahme der Betonproben zum Einsatz. In diesem Fall liegen die Betonproben dann als sogenannte Bohrkerne vor. Trifft die Entnahmebohrung auf eine Stahlbewehrung, so muss die Bohrung an anderer Stelle wiederholt werden.
Um das Betonbauwerk möglichst zu schonen und nur minimalst zu schwächen, wird man vor Beginn der Nassbohrung zur Probenentnahme mögliche Bewehrungen im Beton lokalisieren. Auch hier kommen wieder magnetinduktive Messsysteme wie das Proceq Profometer zum Einsatz. Nach Entnahme des Bohrkerns als Probe werden diese in einer Presse abgedrückt. Auf diese Weise wird die Druckfestigkeit des Betons ermittelt.
Raschelmethode: die Klangprüfung zur Feststellung loser Teile und Hohlstellen
Dieses Verfahren ist vergleichsweise simpel und in der Regel ebenfalls zerstörungsfrei. Bei der Klangprüfung wird die Oberfläche des Betons systematisch mit einem Hammer abgeklopft. Hohlstellen und Stellen mit losen Teilen geben sich dabei durch eine eigene Klangfarbe des Klopfgeräuschs zu erkennen. Diese Änderung in der Klangfarbe ist so stark, dass mangelhafte Stellen im Beton leicht und zielsicher erkannt werden können. Dieses Verfahren trägt den Spitznamen „Raschelmethode“ und wird ausnahmslos bei allen durchgeführten Untersuchungen von Betonstrukturen und Betonbauwerken durchgeführt.
Schmidt-Hammer-Auswertung: Rückprallhärterüfung mit dem Rückprallhammer nach Schmidt
Die Untersuchung des Betons kann auf Schwierigkeiten und Probleme stoßen, wenn die Stellen, an denen eine Betonprobe entnommen werden soll, schwer zugänglich sind. Oftmals ist es aber auch so, dass eine für eine Kernprobe geplante Stelle am Betonbauwerk zwar gut zugänglich ist, das Gerät für das Nassbohrverfahren jedoch aus reinen Platzgründen nicht aufgestellt werden kann. In diesen Fällen nutzt man das ebenfalls zerstörungsfreie Verfahren der Schmidt-Hammer-Auswertung. Die Schmidt-Hammer-Auswertung wird angewendet, um punktweise die Druckfestigkeit von Beton zu messen. Das Verfahren hat seinen Namen von dem dabei verwendeten Schmidt-Hammer oder Rückprallhammer.
Es ist vor allem die Gleichmäßigkeit des Ortbetons, die mit der Rückprallhärterüfung bzw. der Schmidt-Hammer-Auswertung gemessen wird. Stellen mit geringer Güte des Betons können so rasch identifiziert werden. Die aufspürbaren Stellen umfassen natürlich auch beschädigten Beton in Betonstrukturen und Betonbauwerken.
Die DIN EN 12504-2:2001 lässt eine Schätzung der Festigkeit von Ortbeton über eine Korrelation zu. Anderseits verbietet diese Vorschrift die Feststellung der Festigkeit auf Basis einer Schätzung. Dies ist der Grund, der eine Untersuchung der betonstrukturen z.B. per Rückprallhärteprüfung nötig macht. In diesem Fall gibt der Schmidt-Hammer-Test letztlich Gewissheit.
Hilti Ferroscan PS 200: zerstörungsfreie Bewehrungssuche
Die Suche nach der Stahlbewehrung in einer Betonstruktur soll nach Möglichkeit ohne einen Eingriff in die Bausubstanz – also mithin zerstörungsfrei – erfolgen. Das Hilti Ferroscan PS 200 ist mobiles Mess-System, welches oft zu genau diesem Zweck eingesetzt wird. Es ist tragbar und leicht zu bedienen und kann die Bewehrungslage bestimmen. Über die reine Bestimmung der Bewehrungslage hinaus ermöglicht das Gerät das Abschätzen des Bewehrungsdurchmessers und eine Dickenmessung der Betonüberdeckung. Einsatzgebiete sind hierbei die Lokalisierung von Spanneisen und der statische Nachweis ganzer Objekte.
Weitere Einzelprüfungen können auf der Webseite des Bayerischen Kommunalen Prüfungsverband eingesehen werden.
Die „portable hardness testers“ aus Schwerzenbach in der Schweiz
Sechzig Jahre entwickelt und fertigt die Proceq SA bereits hochwertige Mess- und Prüfinstrumente. Auf die zerstörungsfreie Prüfung von Materialien baut die Proceq SA schließlich ihren Erfolg. Am Standort Schwerzenbach im Schweizer Kanton Zürich hat sich das Unternehmen etabliert. Zielgruppe ist nicht nur die Betonindustrie, vielmehr richtet man sich auch an die gesamte Metallindustrie und Papierindustrie.
Proceq SA in Schwerzenbach: „Processes“ + „Equipment“
Wie schon angedeutet sind die Themen Beton + Bewehrung nur ein Ausschnitt aus dem Portfolio der Proceq SA. Am 8. April 2954 wurde das Unternehmen in Zürich gegründet. Der Firmenname setzt sich aus den beiden Begriffen „Processes“ und „Equipment“ zusammen. Die Modellreihe der Proceq Profometer ist mittlerweile recht lang geworden. Die Modelle Profometer 4, Profometer 5 und Profometer 5s sind gesetzte Größen in der Beton-, Metall- und Papierindustrie.
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