BetoFLUX
In der Verkehrsinfrastruktur werden Spannbetonmaste u. a. für die Oberleitungen von Eisen- und Straßenbahnen seit Jahrzehnten in großem Umfang eingesetzt.
Durch die Kombination statischer und dynamischer Lasten mit einem teils korrosiven Milieu können die ferromagnetischen Spannstähle durch Spannungsrisskorrosion geschädigt werden. Betroffen ist vor allem der Übergang zum Erdreich, wo Tierexkremente, Streusalz oder elektrische Kriechströme die Korrosion begünstigen.
In jüngster Zeit kam es ohne nennenswerte Fremdeinwirkung zu umgestürzten und abgebrochenen Betonmasten; die Schadensbilder deuten auf Spannungsrisskorrosion hin. Wegen der Betonüberdeckung ist sie mit bloßem Auge erst im fortgeschrittenen Stadium erkennbar. Bisherige Prüfungen sind mit mechanischen Belastungen verbunden, die zusätzliche Schäden verursachen können; eine Röntgenprüfung ist wegen des Strahlenschutzes nur mit hohem Aufwand möglich.
Vorteile
- Schnelle Prüfung
- Intuitive Darstellung von Anordnung und Zustand der Spannstähle
- Speziell für den mobilen Einsatz konzipiert
- Einfache Anpassung an unterschiedliche Mastdurchmesser
- Geringer Aufwand im Vergleich zu alternativen Verfahren (z. B. Röntgen)
- Keine Gefahr einer zusätzlichen Schädigung des Mastes
Ein mobiles Handprüfsystem
BetoFLUX wird als Handgerät in Umfangsrichtung um den Betonmast geführt. Ein integriertes Permanentmagnet-Joch magnetisiert den Spannstahl im Beton; der Verlauf der Feldlinien hängt vom Schädigungsgrad ab und zeigt Stellen mit Rissen an. Die Magnetisierung über Permanentmagnete ist im mobilen Einsatz besonders energiesparend.
Ein Array aus 32 rauscharmen Hallsensoren erfasst die magnetischen Streufeldsignale, die digitalisiert und per USB an ein Notebook übertragen werden – das auch die Stromversorgung übernimmt. Spezielle Filter heben sowohl Risse als auch die Spannstahlanordnung hervor, sodass Vorhandensein und Zustand der Spannstähle bewertet werden können.
Magnetische Streuflussprüfung – das Prinzip
Die magnetische Streuflussprüfung weist rissartige Oberflächenfehler in ferromagnetischen Werkstoffen nach. Sie beruht auf demselben Effekt wie die in der Stahlindustrie verbreitete Magnetpulverprüfung: An scharfkantigen Unterbrechungen der Oberfläche bilden sich bei einem äußeren Magnetfeld zusätzliche magnetische Dipole, die ein oberflächennahes Streufeld hervorrufen. Dieses Verhalten lässt sich zur zerstörungsfreien Prüfung von Spannstählen nutzen.
Das zugrunde liegende Forschungsvorhaben BetoFLUX wurde im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Die Entwicklung erfolgte in enger Zusammenarbeit mit der ZWP Anlagenrevision GmbH.
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