DE19634533C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von physikalischen und chemischen Parametern in mineralischen festen Medien - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung sind zerstörungsarme Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung von physikalischen und chemischen Parametern in mineralischen festen Medien, ausgehend von der Bauteiloberfläche. Als mineralische feste Medien im Sinne der vorliegenden Erfindung dienen beispielsweise Betonbauteile oder Naturstein­ gewerke. Die Bestimmung von physikalischen und chemischen Parametern in minera­ lischen festen Medien bereitet in der Praxis oft Schwierigkeiten, insbesondere bei der Beurteilung des Ist-Zustandes von Betonbauteilen. Erfahrungen mit Instandsetzungs­ maßnahmen aus der Vergangenheit, insbesondere an Betonbauwerken, haben deutlich gemacht, dass frühzeitiges Erkennen und Beseitigen von Schäden ganz wesentlich zur Kostenreduzierung beitragen kann.

Zu dem Problem der karbonatisierungs- und/oder der chloridinduzierten Korrosion im Beton oder der Messung chemischer und physikalischer Parameter (beispielsweise Ionen) in mineralischen festen Medien gibt es zahlreiche Literaturstellen, die jeweils für sich einen Parameter oder Teilbereich des Bohrverfahrens oder der Vorrichtungen beschreiben. Die hier beschriebenen Verfahren setzen gleichzeitig Vorrichtungen und bisherige Verfahren in nicht bekannter Zusammenstellung zur gleichzeitigen, kontinuierlichen und gemeinsamen Messung von mehreren Parametern mit Hilfe einer Messflüssigkeit an einem Messpunkt ein.

Sichtbare Folgen einer Bewehrungskorrosion im Beton sind: sich auf der Bauteilober­ fläche abzeichnende Bewehrung, Rostfahnen auf der Bauteiloberfläche und ein Absprengen der Betonoberfläche. Voraussetzung für den Ablauf der Korrosion des Stahls im Beton ist ein hinreichendes Sauerstoffangebot, zusätzlich ein ausreichender Feuchtigkeitsgehalt, der bei Außenbauteilen, wie z. B. im Brückenbau, immer vorhan­ den ist. Wenn beispielsweise der pH-Wert im Beton durch CO₂-Einwirkung beim Phenolphthalein-Test auf Werte unter etwa 9,5 absinkt, beginnt die Depassivierung der Bewehrung und der Stahl verliert seine korrosionsschützende Schutzschicht. Der Vorgang der Passivierung wird im Allgemeinen durch das Eindringen von Kohlendioxid aus der Luft und die damit ausgelöste Karbonatisierung des Kalziumhydroxids in Gang gesetzt. Hierbei findet eine chemische Umwandlung von Kalziumhydroxid in Kalzium­ karbonat statt.

Eine weitere Ursache für die Korrosion der Bewehrung im Beton, die unabhängig und unbeeinflusst von einer wirksamen Passivierungsschicht aus Kalziumhydroxid abläuft, ist die durch Chlorid-Ionen induzierte "Chloridkorrosion". Die Chlorid-Ionen (Cl^-) stammen hierbei vorwiegend aus den Auftaumitteln (Streusalz). Beide Korrosions­ formen, die kohlendioxidinduzierte und die chloridinduzierte Korrosion, können beispielsweise im Beton sowohl getrennt, als auch gemeinsam vorkommen.

Der Aufbau eines Messflüssigkeits-Kreislaufes und darin die Messung einer Vielzahl von chemischen und physikalischen Parametern hat in vielen Lösungen von techni­ schen Aufgaben andere Zielsetzungen. Im US-Patent 5 005 406 wird bei der "üblichen Bohrtechnik für die Erststellung von Erdölbohrungen" für das Bohrloch mit Hilfe einer Stützflüssigkeit (siehe auch Table I und II; Bentonitsuspension) im Kreislauf die Mes­ sung von chemischen Parametern mit ioneselektiven Elektroden des Bohrschlammes (Bentonitsuspension und Bodenbestandteile) beschrieben. Diese Bentonitsuspension wird in erster Linie als Stütz- und Spülflüssigkeit verwendet, d. h. sie ist ein Transport­ medium, um aus einem standfesten Bohrloch die erbohrten Bodenbestandteile heraus zu transportieren. Um diese aus dem standfesten Bohrloch herauszutransportieren, müssen insbesondere die Dichte und Viskosität der Bentonit-Bohrschlamm- Suspension in zulässigen Bereichen eingehalten werden. Dabei kann der Bohrloch­ durchmesser einige dm, die Bohrlochtiefe einige hundert m und das Volumen der Bentonit-Bohrschlamm-Suspension einige m³ betragen.

Diese Spülflüssigkeit wird aus den Absetzcontainern mit einen Schlauch entnommen und einer Membrane zugeführt, an der auch die chemischen Parameter mit ionen­ selektiven Elektroden bestimmt werden. Die Bestimmung der chemischen Parameter in einem definierten Volumenstrom (z. B. geschlossenen Kreislaufführung) findet nicht statt. Vorab werden die Grobbestandteile an einem Sieb herausgetrennt. In den Absetzbecken wird die Phasentrennung der herausgespülten Bodenbestandteile und der Spülflüssigkeit vorgenommen; somit auch erhebliche Stoffmengen dem Kreislauf entnommen und, um die Stabilität des Bohrlochs zu gewährleisten wieder Bentonit zugeführt. Somit ist das Volumen der Messflüssigkeit keine messtechnische Konstante und dadurch eine Zuordnung der aktuellen Konzentration in der Spülflüssigkeit zur Bohrtiefe, um beispielsweise auf bestimmte Bodenbestandteile in jeweiliger Tiefenlage zu schließen, hierbei nicht möglich.

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 422, "Prüfung von Beton; Empfehlungen und Hinweise als Ergänzung zu DIN 1048", Beuth Verlag GmbH (1991), Seite 16 und 17, Abschn. 2.5 Carbonatisierungstiefe, beschreibt eine Anleitung für ein Trocken­ bohrverfahren zur Bestimmung der Karbonatisierungstiefe von Beton. Zur Bestimmung der Karbonatisierungstiefe eines Betonbauteils wird ein Umschlagspunkt eines Indikators herangezogen, beispielsweise durch das Aufsprühen des Indikators (Phenolphthaleinlösung in 70-%igem Alkohol) auf eine frische Bruchfläche.

Demgegenüber wird gemäß Hiller E./Springerschmid R. ein "Verbessertes Verfahren zur Bestimmung der Carbonatisierungstiefe in Bohrlöchern", Beton- und Stahlbeton­ bau 90 (1995), Heft 4, S. 108 ff., beschrieben; es wird zur Feststellung der Karbona­ tisierungstiefe im Trockenbohrverfahren üblicherweise folgendermaßen vorgegangen:

• - In einzelnen Schritten von nur wenigen Millimetern Tiefe wird trocken gebohrt, das Bohren unterbrochen und auf die Lochsohle eine Indikatorflüssigkeit gesprüht oder
• - die Bohrung wird in einem Arbeitsgang ausreichend tief erstellt und danach die Bohrlochwandung mit Indikatorflüssigkeit besprüht.

Aus der zugehörigen Tiefe, in der ein Farbumschlag auf der Bohrlochwandung erfolgt, wird die Karbonatisierungstiefe abgeleitet.

Ein anderes Vorgehen, jedoch im Nassbohrverfahren, wird in JP Patent 63-222 243 (A), Patent Abstr. Of Japan P, January 17, 1989 beschrieben; während der Bohrung wird mit Hilfe einer injizierten "Untersuchungsflüssigkeit" die "Neutralisierungstiefe" eines Betons bestimmt. Dies geschieht, in dem man einer Verfärbungsreaktion die zugehörige Bohrtiefe zuordnet (Verfärbungstiefe).

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 401 "Anleitung zur Bestimmung des Chloridgehaltes von Beton", Beuth Verlag GmbH (1989), beschreibt Anleitungen zur Bestimmung des Chloridgehaltes von Beton:

"Um festzustellen, wie tief Chlorid-Ionen in einen Stahlbeton eingedrungen sind, müssen

• 1. entweder Bohrkerne (D = 100 mm) entnommen werden, in Scheiben zersägt und diese dann gebrochen, getrocknet und gemahlen werden,
  • - oder aber es wird Betonmehl direkt entnommen. Dazu verwendet man einen Schlagbohrhammer (Bohrlochdurchmesser je nach Größtkorn des Betons zwischen 20-40 mm) mit einer Absaugvorrichtung und einen Bohrer, der einen axialen Saugkanal hat.

Das Betonmehl (Korngröße kleiner 0,09 mm) wird getrocknet und mit verdünnter, kalter (Baustelle) oder heißer (Laboratorium) Salpetersäure aufgeschlossen. Bei der einfachsten Prüfung werden Chlorid-Ionen qualitativ als weißes Silberchlorid durch Zugabe von Silbernitratlösung nachgewiesen. Die halbquantitative Bestimmung erfolgt durch Entfärbung von Papierstreifen, welche mit Silberchromat imprägniert sind (Quantab-Verfahren). Im Laboratorium wird der Chloridgehalt quantitativ durch poten­ tiometrische Titration, Direktpotentiometrie oder Photometrie ermittelt. Nach Heißauf­ schluss des Betons erreicht man mit jedem der drei Verfahren eine Genauigkeit von zum Beispiel Cl_Z = 0,4 ± 0,06% beziehungsweise Cl_B = 0,06 ± 0,01%. Aus den quantitativ bestimmten Chloridgehalten der Einzelproben, welche aus unterschiedlicher Tiefe entnommen wurden, kann die Chloridverteilung im Beton an der Entnahmestelle angegeben werden." Üblicherweise wird in einzelnen Schritten (Teilproben) trocken gebohrt, z. B. in bis zu 20 mm-Schritten, das Bohren unterbrochen, mit einem Bohrklein-Entnahmegerät das Bohrklein aufgenommen und anschließend die Teilprobe des jeweiligen Abschnittes im Labor auf den Gesamtchloridgehalt analytisch bestimmt (Durchschnitts-Chloridgehalt der Teilprobe).

Eine alternative Vorgehensweise besteht beispielsweise darin, Bohrkerne, je nach Untersuchungsgenauigkeit, in beliebig viele Scheiben zu sägen oder zu spalten und von diesen Teilproben den mittleren Chloridgehalt der zermahlenen Betonscheiben im Labor nach bekannten Verfahren analytisch zu bestimmen.

In der Materialprüfung 1995, Heft 6, Seite 228 ff., wird zur Bestimmung des Chlorid­ gehaltes die Methode der Laserverdampfung beschrieben. Das dort beschriebene Messverfahren ist geeignet, vorhandene Oberflächen zu analysieren. Eine kontinuierli­ che Tiefenauflösung ist nicht möglich, es sei denn man schafft in verschiedenen Tie­ fenlagen zugängliche Oberflächen. Die Karbonatisierung wird wie bisher üblich über den Indikator Phenolphthalein oder alternativ über den Kohlenstoffgehalt, getrennt von der Laserverdampfung, bestimmt.

Zur Feststellung des Chloridgehaltes am Bauwerk wird gemäß U.S. Department of Transportation, Strategic Highway Research Program Implementation, Focus, December 1995, "Alaska DOT Finds Big Payoff in Switching to Chloride Test Kit", S. 1, das Bohrklein jeder Teilprobe mit vorgefertigten Lösungen in Kontakt gebracht und die Chlorid-Ionen-Aktivität nach einer Minute als Spannung gemessen.

Gemäß dem JP Patent 62-100 659 (A), Patent Abstr. Of Japan P, October 8, 1987 wird die Bestimmung des Chloridgehaltes einer Bohrkleinprobe beschrieben. Der Bohrer (Spiralbohrer) hat einen Durchmesser von 10 mm. Der Durchschnitts- Chloridgehalt der gelösten Bohrkleinprobe im Messzylinder wird bei stufenweiser Bohrkleinentnahme (ein Mittelwert über die jeweilige Bohrkleinmenge) hier hingegen mit einem Densitometer oder Photometer gemessen.

In der ZKG-International 1995, Heft 3, Seite 184 ff., wurde das Eindringverhalten von Chlorid-Ionen an verschiedenen nichtkarbonatisierten und karbonatisierten Betonen untersucht. Es kann den Abbildungen dort entnommen werden, dass es sich um eine begrenzte Anzahl von Durchschnittswerten (stufenweise Bohrkleinentnahme, bei­ spielsweise auf Seite 188, Abschn. 4, vorletzter Absatz, insbesondere letzter Satz "10 mm dicke Scheiben . . . getrocknete Substanz . . . nasschemisch bestimmt") handelt, die dazwischen mit geraden Linien verbunden sind.

Die Untersuchungen der Karbonatisierungstiefe und des Chloridgehaltes, beispiels­ weise bei Betonbauteilen des Standes der Technik, beschreiben im Hinblick auf das Bauteil im Wesentlichen eine Probenahme, die nicht immer als zerstörungsarm bezeichnet werden kann. Bisherige Bohrklein-Entnahme-Verfahren erstellen zerstörend eine Lochbohrung (mit Hilfe eines Spiralbohrers), bei der der gesamte Querschnitt entsprechend den Bohrerabmessungen im Beton zermahlen wird.

Für die bekannten Verfahren zur Bestimmung der Karbonatisierungstiefe und des Chloridgehaltes sind jeweils verschiedene und (zeitlich sowie räumlich) getrennte Arbeitsschritte erforderlich. Damit können diese Messungen nicht die identischen Messpunkte beschreiben, da bisher verfahrensbedingt gleichzeitig die gleichen Arbeitsschritte zur Bestimmung verschiedener chemischer und physikalischer Parameter an gleichen Untersuchungsstellen nicht möglich sind.

Eine kontinuierliche, direkte chemische Untersuchung kann bisher nicht vor Ort am Bauteil erfolgen. Kontinuierlich gemessene Messkurven für die chemischen und gleichzeitig physikalischen Parameter werden bisher nicht beschrieben. Über die gleichzeitige, kontinuierliche Messung mehrerer chemischer und physikalischer Para­ meter und deren Bezug zur aktuellen Bohrtiefe werden bisher keine Angaben ge­ macht. Die Einflüsse durch Schnittverluste, sonstige Betonverluste, Verunreinigungen aus benachbarten Bereichen der Messpunkte und weiterhin Verglühungen oder Verbrennungen der Karbonat- bzw. der Salzverbindungen durch die Hitzeentwicklung während der trockenen Schnittherstellung für die Bohrung bleiben bisher bei den Trockenbohrverfahren unberücksichtigt.

Alle für solche Untersuchungen angegebenen Tiefenprofile bedienen sich der bisher bekannten Methoden der Einzelwertbestimmung von Teilproben, mit dazwischen liegenden verbundenen Linien oder sogar nur eines Farbumschlagpunktes. Die Karbo­ natisierungstiefe wird vom Umschlagspunkt des Indikators abgeleitet. Dieser eine Messpunkt sagt ohne weitere Untersuchungen wenig über das künftige Karbona­ tisierungsverhalten des Bauteils aus. Allen bisherigen Bestimmungen beispielsweise des pH-Wertes ist gemeinsam, dass alle Bestimmungen nur einen Messpunkt in einer zugehörigen Bauteiltiefe liefern können. Eine direkte Verknüpfung des pH-Wertes mit weiteren chemischen oder physikalischen Größen findet bisher nicht statt.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein vereinfachtes, zerstörungsarmes Verfahren und eine vielseitig anwendbare Vorrichtung zur Bestimmung von physikalischen und chemischen Parametern zur Beurteilung des Ist-Zustandes von Betonbauteilen zur Verfügung zu stellen.

Insbesondere neu ist die gleichzeitige Messung beider oder mehrerer chemischer und/oder physikalischer Parameter in einer Suspension (bestehend aus Messflüssig­ keit mit Bohrklein) und dieses während einer Bohrung. Darüber hinaus ermöglicht das Bohrverfahren in beiden Ausführungsformen (Kreislaufführung bzw. Durchfluss) eine Zuordnung der chemischen und physikalischen Parameter zu jedem Tiefenpunkt der erfolgten Bohrung.

Die vorgenannte Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2 und mit Vorrichtungen gemäß der Ansprüche 6 und 7 gelöst.

Es wurden Bohrverfahren und dafür geeignete transportable Vorrichtungen entwickelt, mit welchen man aus dem beim Bohren entstehenden Bohrklein mit Hilfe einer sich im Kreislauf oder im Durchfluss befindenden Messflüssigkeit, die gleichzeitig die Analyse- und Spülflüssigkeit darstellt, und mit entsprechenden Sensoren (ionenselektive Elekroden), die Konzentrationsbestimmungen von chemischen Bestandteilen und/oder anderen physikalischen Größen (beispielsweise Bohrtiefe, Durchflussleistung) kontinuierlich und zeitgleich messen kann. Die Konzentration wird der Bohrtiefe zugeordnet. Insbesondere werden für die oberflächennahe Bauteilsituation zwei oder mehrere wichtige chemische und physikalische Parameter gleichzeitig bestimmt.

• 1. In den vorliegenden Verfahren wird in mineralischen festen Medien, vorzugsweise bei Betonbauteilen, die Wasserstoff-Ionen-Konzentration, die dem pH-Wert entspricht, bestimmt. Das Verfahren berücksichtigt den Parameter pH-Wert im Hinblick auf die Karbonatisierung des Betons.
• 2. In den vorliegenden Verfahren wird weiterhin in mineralischen festen Medien, beispielsweise bei Betonbauteilen, ausgehend von der Oberfläche, kontinuierlich und gleichzeitig beispielsweise die Chlorid-Ionen-Konzentration in der selben Messflüssigkeit für den selben Messpunkt bestimmt. Das Verfahren berücksichtigt den Parameter Chlorid im Hinblick auf die chloridinduzierte Korrosion der Bewehrung.

In Fig. 1 wird eine Prinzipskizze des Bohrverfahrens gemäß Anspruch 1 und der Bohrvorrichtung gemäß Anspruch 6 wiedergegeben.

In Fig. 2 wird eine Prinzipskizze des Bohrverfahrens gemäß Anspruch 2 und der Bohrvorrichtung gemäß Anspruch 7 wiedergegeben.

Die Fig. 3 beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß einzusetzenden, gegebenenfalls abschraubbaren Teils des Hohlbohrers gemäß Anspruch 9 mit den dazugehörigen Schnittzeichnungen.

In Fig. 4 wird eine Anordnung der Abdichtung des Bohrfußes gemäß Anspruch 8 dargestellt, mit Hilfe derer die Bohreinrichtung über ein Vakuum auf dem Beton fixiert wird.

Die Fig. 5a gibt einen Querschnitt der Anordnung der Abdichtung des Bohrfußes entlang des Schnittes D-D in Fig. 4 gemäß einer ersten Ausführungsform wieder, bei der die Trägerplatte aus acrylglasartigem Kunststoff mit Aufnahmenuten für seitliche Dichtlippenpaare versehen ist, die zur Aufnahme der dauerplastischen Abdichtungs­ masse vorgesehen sind.

Die Fig. 5b gibt einen Querschnitt der Anordnung der Abdichtung des Bohrfußes entlang des Schnittes D-D in Fig. 4 gemäß einer zweiten Ausführungsform wieder, bei der die Trägerplatte aus gewebearmiertem, hartgummiartigem Material besteht mit seitlich angegossenen Dichtlippenpaaren, die zur Aufnahme der dauerplastischen Abdichtungsmasse vorgesehen sind.

In Fig. 6 wird beispielsweise an einem Betonbauteil der Verlauf des pH-Wertes in Abhängigkeit der Bohrtiefe wiedergegeben.

In Fig. 7 wird beispielsweise der prozentuale Gewichtsanteil an Chlorid-Ionen, bezogen auf die Zementmenge, in Abhängigkeit der Bohrtiefe wiedergegeben.

Während des Bohrvorganges wird in der ersten Ausführungsform in einem geschlos­ senen System (s. Prinzipskizze des Bohrverfahrens, Fig. 1) eine Messflüssigkeit umgepumpt. Sie wird dabei über folgende Messanordnung geführt:

• 1. Die Messflüssigkeit 8 wird mit Hilfe der Pumpe 6 dem Hohlbohrer 14 zugeleitet und durchströmt ihn bis zur Bohrkrone 23; das beim Bohren entstehende Bohrklein wird in einer umlaufenden Messflüssigkeit gemischt, während die wasserlöslichen Bestandteile in Lösung gehen.
• 2. Anschließend wird die Messflüssigkeit in einem konstanten Durchfluss im geschlos­ senen System zum Entlüftungsbehälter 5 transportiert. Im Entlüftungsbehälter 5 wird die eventuell verbleibende Luft des geschlossenen Systems gesammelt, da sonst der Betrieb der Pumpe 6 und der ionenselektiven Elektroden in der Trenn­ vorrichtung 10 durch Luftblasen gestört wird. Vom Entlüftungsbehälter 5 wird die Messflüssigkeit zur Trennvorrichtung 10 geführt.
• 3. Die Trennvorrichtung 10 zum Abtrennen der Grobbestandteile des Bohrkleins von der Messflüssigkeit besteht vorzugsweise aus einen Hydrozyklon mit einem Absetz­ konus 12 für Bohrklein. Im Bereich zwischen äußerer Wand der Trennvorrichtung 10 und der Leiteinrichtung 11 wird durch die tangential einlaufende und dann um­ laufende Messflüssigkeit diese in Rotation versetzt. Infolge der Zentrifugalkräfte der Rotation streben die Bohrkleinpartikel der Wandung zu und sinken dort in den Ab­ setzkonus 12 ab. Die vom "groben" Bohrklein befreite Messflüssigkeit umspült, an­ geregt durch die Zentrifugalkräfte des Hydrozyklons 10, die ionenselektiven Elek­ troden E₁ (pH), E₂ (Cl^-) und E_ref. Während dieser Zeit - vom Aufschließen des Betons durch den Hohlbohrer 14 bis zum Abscheiden des Bohrkleins im Absetz­ konus 12 - gehen beispielsweise die im Beton vorhandenen wasserlöslichen Cl^--Ionen sowie die Wasserstoff-Ionen in Lösung. Diese werden von den einge­ setzten ionenselektiven Elektroden detektiert.
• 4. Nach dem Durchströmen der Trennvorrichtung 10, insbesondere des inneren Bereiches des Hydrozyklons, wird die Messflüssigkeit von der Pumpe 6 angesaugt und über einen Durchflussmesser 7 wieder dem Bohrloch über den Hohlbohrer 14 zugeleitet. Damit ist der Flüssigkeitskreislauf 9 geschlossen.

Eine entsprechende Vorrichtung ist in der Fig. 1 wiedergegeben.

Die Messergebnisse in der rezirkulierenden Messflüssigkeit werden innerhalb der Auswertesoftware der Bohrtiefe zugeordnet, beispielsweise für die Chlorid-Gehalt- Bestimmung im Beton.

• - Die Messflüssigkeit wird im geschlossenen Kreislauf umgepumpt (rezirkuliert).
• - Die aktuelle Konzentration wird im Hydrozyklon gemessen. Die aktuell in Lösung gehende Chloridmenge wird in ihrer jeweiligen Konzentration mit der zugehörigen Bohrtiefe verknüpft.
• - Das mit dem Bohrverfahren erbohrte Bohrklein (Betonmenge), also das aufge­ schlossene und in die Messflüssigkeit eingegangene Betonvolumen, ergibt sich aus den aktuellen geometrischen Daten der angebohrten Fläche und der Bohrtiefe.
• - Berücksichtigt man die Bohrkleinmengen und die Konzentration, so ergibt sich beispielsweise der jeweilige Chloridgehalt, bezogen auf die Masse, in Abhängigkeit von der Bohrtiefe.

Somit erlaubt das Verfahren bei kontinuierlicher Messung, die Konzentrationen der zu detektierenden Ionen und/oder Stoffe beispielsweise auf die Masse durch Umrechnung zu beziehen. Weiterhin wird der Volumenstrom zur Beobachtung des Durchflusses der Messflüssigkeit im Umlauf festgehalten und kann bei der Auswertung berücksichtigt werden. Ebenso ist die Fließzeit der Messflüssigkeit von der Bohrkrone bis zu den io­ nenselektiven Elektroden zu berücksichtigen.

Bei der Messung mit ionenselektiven Elektroden ist zu beachten, dass immer eine aus­ reichende "Ionenstärke" in der Messflüssigkeit vorhanden ist. Die Einstellung dieser Ionenstärke geschieht nach an sich bekannten Verfahren über eine Probenkonditio­ nierlösung (Ionic Strength Adjustor, abgekürzt ISA-Lösung). Die Messflüssigkeit besteht aus entionisiertem Wasser und ISA-Lösung. Die gewählte ISA-Lösung darf keine Ionen enthalten, die zu detektieren sind. Diese ISA-Lösung ist auf die Sensoren und Messaufgaben abzustimmen. Nach dem Bohren wird das System vorzugsweise mit einer leicht sauren Lösung gereinigt.

Ionenselektive Elektroden sind Messeinrichtungen zur Bestimmung der Parameter in Abhängigkeit von der Bohrtiefe, insbesondere zur Messung des pH-Wertes und des Chloridgehaltes. Jedoch sind auch andere ionenselektive Elektroden und damit Mess­ parameter gleichermaßen geeignet.

Das Volumen der Messflüssigkeit ist eine messtechnische Konstante. Das mit dem Verfahren erbohrte Bohrklein, also das aufgeschlossene und in die Messflüssigkeit dispergierte Betonvolumen, ergibt sich aus den geometrischen Abmessungen der gebohrten Kreisringfläche und der Bohrtiefe. Bei dem Bohrverfahren wird neben dem pH-Wert vorzugsweise die aktuelle Chloridkonzentration in mg/l gemessen. Aus der im Umlauf des Systems befindlichen Volumenmenge an Messflüssigkeit und der gemes­ senen Konzentration wird auf die erbohrte Chloridmasse geschlossen.

Bezieht man die aktuelle Chloridkonzentration auf das Betonvolumen, das von der Bohrlochgeometrie bestimmt wird, kann der Cl^--Gehalt des Bauteils in Abhängigkeit von der Bohrtiefe durch das konstante Volumen der Messflüssigkeit angegeben wer­ den. Für den Chloridgehalt in einem Betonbauteil, beispielsweise in 500 ml Messflüs­ sigkeit, wäre der Konzentrationsmesswert "mg Cl^-/l" mit dem konstanten Wert 0,50 zu multiplizieren, um auf die erbohrte Cl^--Masse zu schließen. Es ist also grundsätzlich möglich, aus den kalibrierten Messwerten "mg Cl^- pro Liter", die mit der ionenselekti­ ven Cl^--Elektrode ermittelt werden, und der Bohrtiefe den Cl^--Gehalt, bezogen über den Beton- oder bzw. den Zementgehalt, zu errechnen.

Nimmt man beispielsweise den Zement als im Beton homogen verteilt an, so kann bei­ spielsweise der gemessene Cl^--Gehalt auf den Zementgehalt des Betons bezogen werden. Voraussetzung ist, dass der Zementgehalt je m³ Beton bekannt ist oder ausreichend genau abgeschätzt werden kann. Zum jeweiligen Zeitpunkt der Cl^--Bestimmung ist die zugehörige Bohrtiefe durch Wegmessung bekannt, und da­ durch kann mit Hilfe programmierter Rechenroutinen der Cl^--Gehalt auf den Beton- oder Zementgehalt bezogen werden. Dies ist als Chlorid-Gehalt-Verteilung ausgehend von der Oberfläche über die Bauteiltiefe in der Fig. 7 dargestellt.

Anstelle der ionenselektiven Elektroden mit der Trennvorrichtung 10 können auch an­ dere ionenselektive Elektroden am Ausgang des Bohrfußes für Durchflussanalysen verwendet werden, beispielsweise Sensorblock in den Schlauchleitungen. Während des Bohrvorganges wird in der zweiten Ausführungsform in einem offenen System (s. Prinzipskizze des Bohrverfahrens, Fig. 2) eine Messflüssigkeit durchgepumpt. Sie wird dabei über folgende Messanordnung geführt:

• 1. Aus einem Vorratsbehälter fördert eine Dosierpumpe kontinuierlich einen genau einstellbaren Volumenstrom der Messflüssigkeit vorzugsweise in den Hohlschaft­ bohrer.
• 2. Durch den Bohrvorgang wird das Bohrklein mit der Messflüssigkeit gemischt, und die wasserlöslichen Anteile des Bohrkleins gehen in Lösung.
• 3. Am Auslauf aus der Bohreinrichtung (Fig. 2) wird eine Durchfluss-Sensorblock mit einem oder mehreren Sensoren bestückt, von der Messflüssigkeit mit dem Bohr­ klein durchflossen, und dabei werden die chemischen Parameter bestimmt.
• 4. Die chemischen und physikalischen Messwerte werden analog dem Verfahren nach Fig. 1 in einer Datenaufzeichnungseinheit gespeichert.

Eine entsprechende Vorrichtung ist in Fig. 2 wiedergegeben.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine wie oben definierte Vorrichtung und eine Bohrvorrichtung. Beide Vorrichtungen sind mit geeigneten Schlauchleitungen für den Transport der Messflüssigkeit und die Übertragung von Mess-Signalen miteinander zu verbinden.

Die Bohrvorrichtung besteht aus einem Bohrgehäuse 16 mit einem Vakuumsaugfuß 18. Das Bohrgehäuse dient zur Aufnahme und Führung eines Hohlbohrers 14 und eines mit dem Bohrer verbundenen Wegsensors 15 für die Erfassung der Bohrtiefe. Außerdem ist das Bohrgehäuse mit Anschlüssen für die Zuführung und den Ablauf der Messflüssigkeit und dem Wegsensor versehen. Für die Bohrtiefenmessung wurde hier auf eine gehäuseisolierte robuste Bauart nach dem Prinzip der ohmschen Widerstandsmessung mit Schleiferprinzip zurückgegriffen.

Der Vakuumsaugfuß dient zur zerstörungsfreien Befestigung der Bohrvorrichtung auf der Oberfläche des zu untersuchenden Bauteils und ist fest mit dem Bohrgehäuse verbunden. Der Vakuumsaugfuß 18 umfasst eine Grundplatte 31, vorzugsweise aus thermoplastischem, acrylglasartigem oder einem gewebe-armierten hartgummiartigen elastischen Material, wobei sich die Vakuumfläche aus der Distanz von zwei Dicht­ lippenpaaren 32, die auch an die Trägerplatte angegossenen sein können, besteht und deren Zwischenraum mit dauerplastischem Material 33 ausgefüllt ist; weiterhin einer Durchtrittsöffnung für den Bohrer 14, und Anschlussmöglichkeit 35 zur Evakuierung der Vakuumfläche (s. Fig. 4, 5a und 5b).

Um das Bohrgehäuse auf rauer, unebener Oberfläche mit dem Vakuumfuß fixieren zu können, werden in der ersten Ausführungsform in eine Trägerplatte 31, beispielsweise aus acrylglasartigem thermoplastischem Material, an der Unterseite zur Abdichtung der Vakuumfläche am äußeren Rand und innen am Durchtritt für den Bohrer je zwei konzentrische Aufnahmenuten eingefräst und dort Moosgummiprofile 32 eingeklebt (s. Fig. 4, 5a und 5b). Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens an nicht planen, sehr rauen oder insbesondere gekrümmten Oberflächen, wie Säulen, kann diese Platte 31 in der zweiten Ausführungsform aus elastisch verformbarem Material beispielsweise hartgummiartig ausgebildet sein, siehe Fig. 5b, um eine gute Anpassung an die Oberfläche zu erreichen. Bei der Ausführungsform Fig. 5b ist an der Ober- und/oder Unterseite der hartgummiartigen Trägerplatte eine Gewebebewehrung 36 angebracht. Die weichen seitlichen Dichtlippen werden angegossen.

Der Unterdruck oder auch der Druckverlust im Bohrfuß kann aufgezeichnet werden, um auf die Dichtigkeit der Bauteiloberfläche des zu untersuchenden mineralisch festen Mediums. z. B. Betonbauteil zu schließen. Der Zwischenraum zwischen den Moosgummiprofil-paaren 32 oder den seitlichen weichgummiartigen Dichtlippen 32', die an die Trägerplatte angegossen sind, ist mit einem dauerplastischen Material 33 ausgefüllt. Dieses dauerplastische Material bildet die eigentliche Abdichtung, da es sich infolge seiner plastischen Verformbarkeit und der atmosphärischen Auflast dicht an den Untergrund anschmiegen kann. Die Moosgummiprofile 32 oder die seitlichen weichgummiartigen Dichtlippen 32'; die an die Trägerplatte angegossen sind, haben hierbei die Aufgabe einer variablen, elastischen seitlichen Stützung des dauerplasti­ schen Materials 33.

Die vorgesehene Messpunkt-Oberfläche ist in der Fig. 5a mit einem Abdichtungs­ mittel 45, vorzugsweise mit einem nicht UV-Lichtbeständigen Anstrich, insbesondere um nach der Messung eine schnelle Verwitterung zu gewährleisten, versehen. Mit dieser Oberflächenabdichtung werden Einflüsse aus den benachbarten seitlichen Bereichen auf die untersuchte Kreisringfläche ausgeschlossen. Das auf die Bauteil­ oberfläche des Mediums 19 gepresste dauerplastische Material 33 wird darüber hinaus von Zeit zu Zeit mit einer Trennhilfe bestrichen.

Um die schnelle Auswechselbarkeit des Verschleißteils Diamant-Kleinkern-Bohrkrone zu gewährleisten sowie einen leichteren Auswurf des erbohrten und eventuell zerbro­ chenen Klein-Bohrkerns zu ermöglichen, wurde der in Fig. 3 dargestellte, abschraub­ bare Teil des Hohlbohrers 14 entwickelt.

Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist der Hohlbohrer 14 mit einem hohlen Bohrschaft 22 mit einer Diamantbohrkrone 23, ausgestattet mit einem oder mehreren Spülkanälen, vorzugsweise nach Fig. 3, wobei der Außen­ durchmesser der Bohrkrone 23 größer ist als der Außendurchmesser des Bohr­ schaftes 22 und der Innendurchmesser der Bohrkrane 23 kleiner ist als der Innendurchmesser des Bohrschaftes 22, so dass die Messflüssigkeit über den Hohl­ bohrer 14 zugeführt werden kann, und mit dem erbohrten Bohrklein über den Abfluss abgezogen werden kann. Der Messflüssigkeit muss ein ausreichender Fließquerschnitt zur Verfügung stehen, damit das aufgeschlossene Bohrklein kontinuierlich zur Mess­ einrichtung transportiert werden kann.

Im Gegensatz zu allen bisherigen Bohrklein-Entnahmeverfahren ist ein Bestandteil des Bohrverfahrens eine Bohrkrone, die durch ihre Ausbildung auch das Gewinnen eines Klein-Bohrkerns (Durchmesser etwa 12 mm) ermöglicht. Bei der vorzugsweisen Ver­ wendung eines Hohlbohrers verbleibt ein Bohrkern, der für zusätzliche Untersuchun­ gen eine Beurteilungsgrundlage bilden kann. Der außer den gewonnenen Messdaten nach der erfolgten Bohrung verbleibende Klein-Bohrkern dient zur Bestimmung des jeweils aktuell erbohrten Betonvolumens, als Rückstellprobe und zur weiteren Beurtei­ lung. Ohne die Klein-Bohrkerne, die die erforderlichen Geometriedaten des Bohrrings liefern, kann weder eine Auswertung, beispielsweise für die Chloridverteilung, durch­ geführt werden, noch sind ggf. die weitergehenden Untersuchungen möglich.

Mit dem erfindungsgemäßen Bohrverfahren werden alle Mess-Signale vorzugsweise kontinuierlich und zeitgleich bestimmt; dadurch ist es möglich, jedem Messwert der einzelnen Parameter die aktuelle Bohrtiefe zuzuordnen. Damit können alle chemischen Parameter, beispielsweise eine tiefenbezogene pH-Wert-Kurve, ermittelt und darge­ stellt werden (s. Fig. 6).

Alle Mess-Signale der verwendeten Sensoren werden vorzugsweise auf einen batteriebetriebenen Zwischenspeicher mit Analog-/Digital-Wandler übertragen und ge­ speichert und nach Abschluss einer oder mehrerer Bohrungen zur Auswertung auf eine Auswerteeinheit, vorzugsweise auf einen tragbaren batteriebetriebenen Rechner übertragen. Die einzelnen Bohrungen mit ihren Messwerten können auch direkt mit einem tragbaren, batteriebetriebenen Rechner mit entsprechender Datenerfassungs­ karte aufgezeichnet werden.

Die elektrischen Messwerte werden vorzugsweise elektronisch erfasst. Mit einer Programmroutine werden die Mess-Signale der einzelnen Bohrungen ausgewertet. Die Zuordnungen der jeweiligen Konzentration zu einer bestimmten Bohrtiefe werden von der programmierter Rechenroutine ermittelt. Eine der erforderlichen Randbedingungen ist, dass die aktuell in Lösung gehende Bohrkleinmenge ausreichend genau bekannt sein muss; dies wird durch die Bestimmung der Geometriewerte von Bohrloch, Bohr­ kern und Bohrtiefe gewährleistet.

Die notwendige Auswertung für die Messung im geschlossenen Kreislauf nach Fig. 1 wird mittels einer für diese Messungen erstellten programmierten Rechenroutine vorgenommen. Damit können alle chemischen Parameter, beispielsweise eine tiefenbezogene pH-Wert-Kurve, ermittelt und dargestellt werden (s. Fig. 6). Die ausgewerteten und ausgedruckten Ergebnisse werden entsprechend den Fig. 6 und 7 dargestellt.

Die Ergebnisse sind unmittelbar vor Ort verfügbar. Die Messwerte können in Diagrammform ausgegeben werden. Die Messergebnisse, (Bohrtiefe/pH-Wert bzw. Bohrtiefe/Cl^--Verteilung) lassen eine abschätzende Vorhersage des zeitlichen Fort­ schrittes, z. B. der Karbonatisierungsfront, zu. Anhand der Messwerte (Messprotokolle) kann vor Ort entschieden werden, ob weitere Bohrungen (Messungen) erforderlich sind.

Durch Austausch der ionenselektiven Elektroden und Anpassung der Messflüssigkeit ist es ohne Weiteres möglich, auch andere Parameter, wie beispielsweise Nitrat, Phosphat, Sulfat, Sulfid, oder die Leitfähigkeit für die Summe der wasserlöslichen Sal­ ze zu untersuchen.

Mit Hilfe der vorgenannten Merkmale ist es möglich, an beliebig geneigten oder ge­ krümmten Oberflächen, insbesondere Betonbauteilen, eine schnelle, zerstörungsarme Bestimmung von physikalischen und chemischen Parametern, vorzunehmen.

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein vereinfachtes, zerstörungsarmes Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von physikalischen und chemischen Parametern in mineralischen festen Medien, insbesondere zur Beurteilung des Ist-Zustandes von Betonbauteilen, die folgende Vorteile herausstellt:

• - Das Verfahren und die dazugehörigen Vorrichtungen können auch netzspannungs­ unabhängig durch Batterien betrieben werden. Im vorliegenden Verfahren wird bei­ spielsweise ein im Außendurchmesser etwa 17 mm großes Bohrloch erbohrt, so dass die Anforderung an ein zerstörungsarmes Verfahren erfüllt ist.
• - Im vorliegenden Verfahren wird damit am Bauteil in-situ und im on-line-Verfahren vorzugsweise die Bestimmung mehrerer chemischer und physikalischer Parameter in mineralischen festen Medien, ausgehend von der Bauteiloberfläche, durch Auf­ schluss des Bohrkleins aus demselben Bohrloch ermöglicht, beispielsweise bei Be­ tonbauteilen gleichzeitig und kontinuierlich die Chlorid-Ionen-Konzentration in der selben Messflüssigkeit wie der pH-Wert-Verlauf und für den selben Messpunkt zu bestimmen. Der Bezug von mehreren Mess-Signalen zur Bohrtiefe ist möglich. Ausgehend von der Bauteiloberfläche ist damit eine kontinuierliche Bestimmung der Karbonatisierung wie auch der Cl^--Verteilung über die Bauteiltiefe gegeben. Die Bestimmung der Karbonatisierungstiefe im Bohrverfahren erfolgt aus dem pH-Wert- Kurvenverlauf. Sind weitere Parameter von Interesse, so ist eine Bestimmung durch Änderung und/oder Auswahl anderer, dem mineralisch festen Medium, der Mess­ flüssigkeit und dem Messziel angepasster ionenselektive Elektroden, möglich.
• - Das vorliegende Verfahren liefert durch die kontinuierliche Messwertaufnahme mehr Informationen, als bisher durch die Einzelwertbestimmung der Teilproben möglich. Das Bohrverfahren gibt beispielsweise für ein Betonbauteil die tatsächliche örtliche Chlorid-Verteilung über die Bohrtiefe exakter wieder als die bisherigen Verfahren zur Ermittlung des Chloridgehaltes, mit denen nur Mittelwerte für Teilproben ange­ geben werden können. Aus beispielsweise der gemessenen Chlorid-Konzentration in der Messflüssigkeit des erbohrten Bohrkleins - aus einem Betonbauteil - kann die Chloridverteilung über die Bohrtiefe ermittelt werden. Hierbei wird die Tiefen­ auflösung, die gerade mit dem Bohrverfahren möglich ist, besonders herausgestellt.

Die erfindungsgemäßen Ergebnisse belegen, dass das Bohrverfahren für eine rasche und reproduzierbare Betonuntersuchung der oberflächennahen Zone:

• - zur Abschätzung des Risikos der Korrosionsbildung an Betonstahl und somit
• - zur Abschätzung des aktuellen Zustandes eines Betonbauteils und
• - zur Unterstützung der vor Ort zu treffenden Entscheidungen im Zusammenhang mit laufenden Instandsetzungsmaßnahmen, gut geeignet ist.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lehre zum technischen Handeln ist es möglich, jederzeit - insbesondere zerstörungsarm für Betonbauteile - anhand der aktuellen Betonqualität die Korrosionsgefährdung einzuschätzen. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung lassen sich aus den Kurvenverläufen (s. Fig. 6 und 7) beispielsweise über Betone Aussagen treffen, die mit den herkömmlichen Methoden nur bedingt oder gar nicht möglich sind. Mit der Erfindung sind für die Bauwerke schnellere und genauere Prognosen möglich. Das entwickelte Bohrverfahren liefert einen Beitrag zur Kostensenkung bei der Ist-Zustandserfassung der Bauteile.

Claims (9)

1. Verfahren zur zerstörungsarmen Bestimmung von chemischen und/oder physi­ kalischen Parametern in mineralisch festen Medien, insbesondere Betonbau­ teilen, durch kontinuierliches, schlagfreies Bohren, ausgehend von der Ober­ fläche, bei dem eine Messflüssigkeit dem Bohrloch zugeführt und aus diesem mit Bohrklein wieder ausgetragen wird und anschließend die Parameter in der Messflüssigkeit bestimmt werden, wobei als Messflüssigkeit entionisiertes Wasser mit oder ohne ISA-Lösung in einem geschlossenen Flüssigkeitskreis­ lauf mit einem definierten Volumenstrom dem Bohrloch über einen Hydro­ zyklon zugeführt wird, wobei die zu detektierenden Ionen qualitativ und quantitativ mittels ionenselektiver Elektroden in einem Arbeitsgang in der Messflüssigkeit erfasst werden und wobei die Bohrtiefe und der Durchfluss der Messflüssigkeit kontinuierlich bestimmt werden.

2. Verfahren zur zerstörungsarmen Bestimmung von chemischen und/oder physi­ kalischen Parametern in mineralisch festen Medien, insbesondere Betonbau­ teilen, durch kontinuierliches, schlagfreies Bohren, ausgehend von der Ober­ fläche, bei dem eine Messflüssigkeit dem Bohrloch zugeführt und aus diesem mit Bohrklein wieder ausgetragen wird und anschließend die Parameter in der Messflüssigkeit bestimmt werden, wobei als Messflüssigkeit entionisiertes Wasser mit oder ohne ISA-Lösung in einem offenen Durchfluss mit einem de­ finierten Volumenstrom dem Bohrloch und anschließend einem Sensorblock zugeführt wird, wobei die zu detektierenden Ionen qualitativ und quantitativ mittels ionenselektiver Elektroden in einem Arbeitsgang in der Messflüssigkeit erfasst werden und wobei die Bohrtiefe und der Durchfluss der Messflüssigkeit kontinuierlich bestimmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messflüssig­ keit mittels einer Pumpe (6) dem Bohrloch zugeführt wird, wobei in einer Trenneinrichtung für Bohrklein (10), bestehend aus dem Hydrozyklon (10') mit einem Absetzkonus (12), die Grobbestandteile des Bohrkleins von der Mess­ flüssigkeit getrennt werden und die Messflüssigkeit dabei entlüftet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als zu detektierende Ionen die Wasserstoff-Ionen und mindestens ein weiteres der nachfolgend genannten Ionen aus Chlorid, Nitrat, Phosphat, Sulfat, Sulfid, Sulfit oder die Leitfähigkeit in einem Arbeitsgang in ein und derselben Mess­ flüssigkeit qualitativ und quantitativ bestimmt werden.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für das Bohren, ausgehend von der Oberfläche, ein Hohlbohrer verwendet wird und gleichzeitig das Bohrklein und ein Kleinbohrkern ausgetragen werden.

6. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur zerstörungsarmen Bestimmung von physikalischen und /oder chemischen Parametern in mineralischen festen Medien, insbesondere zur Beurteilung des Ist-Zustandes von Betonbauteilen, ausgehend von der Oberfläche, umfassend einen Hohlbohrer (14) aus Bohrschaft (22), Diamantbohrkrone (23), einen Weggeber (13) zur Bestimmung der Bohrtiefe, Einrichtungen zur Führung ei­ nes definierten Volumenstroms einer Messflüssigkeit durch das Bohrloch, umfassend einen Entlüftungsbehälter (5), eine Pumpe (6) und einen Durch­ flussmesser (7), eine Trennvorrichtung (10) zur Trennung der Grobbestand­ teile des Bohrkleins von der Messflüssigkeit und Messeinrichtungen zur Be­ stimmung von chemischen und/oder physikalischen Parametern in der Mess­ flüssigkeit, in Abhängigkeit der Bohrtiefe, mittels ionenselektiver Elektroden.

7. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 zur zerstörungsarmen Bestimmung von physikalischen und /oder chemischen Parametern in mineralischen festen Medien, insbesondere zur Beurteilung des Ist-Zustandes von Betonbauteilen, ausgehend von der Oberfläche umfassend einen Hohlbohrer (14) aus Bohrschaft (22), Diamantbohrkrone (23) einen Weggeber (13) zur Bestimmung der Bohrtiefe, Einrichtungen zur Führung ei­ nes definierten Volumenstroms einer Messflüssigkeit durch das Bohrloch, umfassend eine Pumpe (6) und einen Durchflussmesser (7), und Messein­ richtungen zur Bestimmung von chemischen und/oder physikalischen Para­ metern in der Messflüssigkeit, in Abhängigkeit der Bohrtiefe, mittels ionense­ lektiver Elektroden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, umfassend weiterhin einen Vakuumfuß (18) aus einer Grundplatte (31), insbesondere aus Acrylglas oder hartgummi­ artig ausgebildet, innere Dichtlippen (32), seitliche weichgummiartige äußere Dichtlippen (32') an die Trägerplatte angegossen, einen Durchtritt (36) des Bohrers (14), eine Vakuumfläche (34) und Anschlussmöglichkeiten (35) zur Evakuierung der Vakuumfläche zwischen den inneren Dichtlippen und den seitlichen weichgummiartigen Dichtlippen (32').

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlbohrer (14) mit einem hohlen Bohrschaft (22) und wenigstens einer, insbesondere zwei Innentaschen und wenigstens einer, insbesondere zwei Außentaschen einer Diamantbohrkrone (23) ausgestattet ist, wobei der Außendurchmesser der Diamantbohrkrone nicht größer als etwa 17 mm ist, jedoch größer und der Innendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Bohrschaftes (22).