Technische Informationen

Potentialfeldmessung

Die Elektrochemische Potentialfeldmessung zur Detektion von Bewehrungsstahlkorrosion, kurz Potentialfeldmessung genannt, richtet sich nach dem Merkblatt B 03, herausgegeben von der deutschen Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZIP).

Mit der Potentialfeldmessung können fast zerstörungsfrei Bewehrungskorrosion an Stahlbetonbauwerken detektiert werden. In der Regel wird die Potentialfeldmessung bei der Wahrscheinlichkeit einer chloridinduzierten Bewehrungskorrosion, die durch Lochfraß gekennzeichnet ist, eingesetzt. In diesem Zug sollte jedoch immer eine mögliche, fortgeschrittene Karbonatisierung des Betons nicht außer Acht gelassen werden.

Bei der Potentialfeldmessung werden korrosionsaktive Bereiche im Stahlbeton festgestellt. Es können jedoch keine Aussagen oder Rückschlüsse auf einem korrosionsbedingten Querschnittsverlust der Bewehrung getroffen werden. Hier werden nur Bereiche detektiert, in denen zum Zeitpunkt der Messung Korrosionsprozesse ablaufen. Nicht aktive Korrosionen können nicht detektiert werden. Die Potentialfeldmessung ist eine Momentaufnahme. Eine Korrosionsgeschwindigkeit kann nicht angegeben werden, wobei eine chloridinduzierte Bewehrungskorrosion sehr schnell und eine karbonatisierungsinduzierte Bewehrungskorrosion langsam verläuft.

Die Potentialfeldmessung ist ein elektrochemisches Verfahren, dass auf die Messung des Potentials durch Spannungsmessungen zwischen einer Bezugselektrode und der Bewehrung beruht. Hier wird die Potentialdifferenz zwischen dem Bewehrungsstahl im Beton und einer auf der Betonoberfläche aufgesetzten Bezugselektrode ermittelt. Die Bezugselektrode auf der Betonoberfläche ist beweglich und kann in verschiedenen Rastern angewendet werden. Die Grundbedingung einer erfolgreichen Potentialfeldmessung ist, dass keine elektrolytisch isolierenden Beschichtungen an der Betonoberfläche und der Bewehrung vorliegen.

Bild: Farbige Darstellung der Potentialfeldmessung im Grundriss

Die Auswertung und Interpretation der Messergebnisse aus der Potentialfeldmessung, muss kritisch betrachtet werden. Die Praxis hat gezeigt, dass feste Grenzwerte zu einer Fehlinterpretation der Ergebnisse führen können. Liegt das Potential in korrosionsgefährdeten Bereichen um mehr als 200 bis 400 mV negativer, so kann mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit von einer örtlichen Depassivierung der Stahlbewehrung ausgegangen werden. Einen großen Einfluss auf die Potentialfeldmessung hat die Betondeckung. So liegen bei hohen Betondeckung, > 8 bis 10 cm, die Potentiale mehr in positiven Bereichen.

Eine endgültige und vollständige Bewertung der Potentialfeldmessung kann nur im Zusammenhang mit der Messung der Betondeckung, der Karbonatisierungstiefe und der Chloridkonzentration vorgenommen werden.

Messung der Betondeckung

Die Betondeckungsmessung arbeitet mit dem Verfahren, das die elektromagnetischen Impulse zur Erkennung von Bewehrungsstählen nutz. Durch die Spulen in der Messsonde werden periodisch Stromimpulse gesendet, sodass die Spulen ein elektromagnetisches Feld aufbauen. Auf der Oberfläche elektrisch leitender Materialen, die sich in dem elektrisch magnetischen Feld befinden, werden durch Induktion elektrische Ströme erzeugt. Diese sorgen wiederrum für ein umgekehrtes magnetisches Feld. Das dadurch entstehende Signal wird gemessen.

Bild: Farbige Darstellung der Betondeckungsmessung im Grundriss

Bei der Durchführung der Betondeckungsmessungen sind die Herstellerangaben zu beachten. Um exakte Messungen zu gewährleisten, ist eine Stemmprobe bis zur Bewehrung notwendig, um den Bewehrungsdurchmesser sowie die festgestellte Betondeckung mit der elektromagnetischen Messung zu vergleichen. Bei nicht bekannten Bewehrungsdurchmessern entstehen bei der Messung der Betondeckung sehr große Abweichungen, die nicht zulässig sind.

Proceq Bodenradar

Das Bodenradar ist eine zerstörungsfreie Prüfung von Bewehrungsstäben und Spanngliedern in tiefen Lagen, bis zu 80 cm, des Betons in Abhängigkeit der Betonfeuchte. Die Darstellung und Ausgabe der Daten erfolgen wahlweise in 2D oder 3D.

2D Darstellung, Flächenscan
3D Darstellung, Flächenscan
2D Darstellung, Flächenscan
2D Darstellung, Linienscan
2D Darstellung, Linienscan
2D Darstellung, Linienscan
Bilder: Je nach Aufgabenstellung unterschiedliche Darstellungen möglich

Entnahme von Bohrmehlproben

Für die Bestimmung der Chlrodgehalts ist die Entnahme von Bohrmehlproben in Tiefenstufen notwendig. Die Entnahme von Bohrmehlproben erfolgt durch das Bohren. Die Vermischung der einzelnen Tiefenstufen sind zu vermeiden. Das kann durch entsprechende Absaugvorrichtungen oder durch das Reinigen der Bohrlöcher mit Druckluft erfolgen.

Für die korrekte Entnahme von Bohrmehlproben sind in Abhängigkeit des Größtkorn des Betons Mindestdurchmesser der Bohrlöcher notwendig.

Die entnommenen Bohrmehlproben werden nach DAfStb-Heft 401 bzw. DIN EN 14629:2007-06 durch Säureaufschluss chemisch analysiert. Durch Abschätzung der Rohdichte des Betons und dessen Zementgehalt in einen Chloridgehalt bezogen auf den Zementgehalt (M.-%/z.) umgerechnet.

Bild: Werkzeuge für die Entnahme von Bohrmehlproben
Bild: Entnahme von Bohrmehlproben mit 40 mm Bohrer

Die Gütegemeinschaft Planung der Instandhaltung von Betonbauwerken e.V. hat uns nach erfolgreicher Güteprüfung das RAL-Gütezeichen verliehen.

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