DE3823220C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung von Hohlräumen in Betonbauwerken und Betonfertigteilen, insbeson­ dere in Spannbetonbauwerken und Spannbetonfertigteilen, zum Zwecke der Hohlraumverpressung mittels einer fließfähigen Einpreßmasse, wie Einpreßmörtel, unter Verwendung eines in den Hohlraum injizierten Radionuklids und Erfassung der Aus­ breitung desselben im Hohlraum mit Hilfe eines die emittierte Strahlung des Radionuklids erfassenden Detektors.

Unverpreßte oder unzureichend verpreßte Spannglieder in Spannbetonbauwerken führen bekanntlich zu einer abtragenden Korrosion und vor allem zu gefährlichen Spannungsriß­ korrosionen der Spannglieder mit der Folge von Spanndraht­ brüchen, die den Bestand des Spannbetonbauwerks in Frage stellen. Bei den gebotenen Inspektionen der vorhandenen Spannbetonbauwerke, insbesondere der Spannbetonbrücken, wurde festgestellt, daß bis zu 20% der Spannglieder nach dem Vorspannen entweder überhaupt nicht oder nur unvollständig verpreßt wurden (Buch von G. König, R. Maurer, T. Zichner "Spannbeton: Bewährung im Brückenbau", Springer-Verlag 1986, S. 201-203). Ohne vollständige Verpressung der Spannglieder ist der Verbund zwischen Spannstahl und Beton der Träger nicht oder nicht voll vorhanden und daher der alkalische Korrosionsschutz Spannstähle auf die Dauer beeinträch­ tigt. Dieser Mangel muß durch nachträgliches Verpressen, soweit dies irgend möglich ist, behoben werden.

Bei der Untersuchung des Altbestandes an Spannbetonbauwerken und bei den notwendig werdenden Unterhaltungs- und Erneue­ rungsarbeiten werden die Spannbetonbauwerke z. B. durch Ab­ klopfen auf Hohlräume im Beton und in den Spanngliedhüllroh­ ren untersucht. Ergeben sich Verdachtsmomente, so wird der hohl klingende Bereich durch gezieltes Anbohren der vermute­ ten Hohlstellen und Einführen eines Endoskops oder mittels Radiographie genauer untersucht ("Deutscher Betontag 1987, Berichtsband", S. 304-307; Zeitschrift "Stahlanwendung und Werkstofftechnik", Heft 20, 1981, S. 73 und 74; Aufsatz von Baudirektor P. Engelke "Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwe­ sen", Referat zum ZfPBau-Symposium, Berlin-Dahlem, 2. und 3. Oktober 1985). Die radiographische Untersuchungsmethode ist verhältnismäßig aufwendig und zeitraubend. Die Belich­ tungszeiten sind recht lang; man erhält nur singuläre Ergeb­ nisse. Das Ausmaß der Hohlräume bleibt ungewiß.

Zur Lokalisierung, d. h. zur Feststellung der Ausbreitung und des Verlaufs von Rissen und sonstigen Hohlräumen in Betonbau­ werken oder in Betonfertigteilen ist es bekannt, in die Hohl­ räume eine mit einem Radionuklid versetzte Testflüssigkeit zu injizieren und die emittierte Strahlung des Radionuklids mit Hilfe eines Detektors zu erfassen (Deutsche Bauzeitung 1967, Heft 4, S. 267; DE-OS 34 42 544). Sofern die Risse im Betonbauwerk von außen nicht sichtbar und zugänglich sind, werden Testbohrungen hergestellt, in die dann die das radio­ aktive Nuklid enthaltende Testflüssigkeit eingeführt wird. Die meßbare Verteilung des Radionuklids gibt den Weg an, den die Testflüssigkeit durch die Risse genommen hat. Mit diesem Verfahren lassen sich zwar Fehlstellen, also Risse bzw. Hohl­ räume in Betonbauwerken und in Betonfertigteilen in ihrer Lage und Ausbreitung feststellen. Nicht festgestellt werden kann aber, ob vorhandene Hohlräume nach erfolgter Verpressung mit Zementmörtel tatsächlich dicht verpreßt, d. h. ordnungsge­ mäß mit dem Zementmörtel verfüllt sind. Dies gilt in besonde­ rem Maße bei Spannbetonbauwerken, bei denen zur Vermeidung von Korrosionen des Spannstahls die Spannkanäle, d. h. die Hohlräume zwischen Spannstahl und Hüllrohr ordnungsgemäß mit dem Zementmörtel verpreßt werden müssen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Ver­ fahren so auszugestalten, daß mit verfahrenstechnisch ein­ fachen Mitteln eine hinreichend zuverlässige Erfolgskontrolle beim Verpreßvorgang erreicht werden kann.

Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß als Trägermedium für das Radionuklid die Einpreß­ masse verwendet wird.

Dadurch, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Ein­ preßmasse bzw. der Einpreßmörtel mit einem Radionuklid ver­ setzt wird, läßt sich beim Verpressen der Hohlräume in Be­ tonbauwerken und in Betonfertigteilen auf einfache Weise eine zuverlässige Erfolgskontrolle erhalten, da sich mit Hilfe des Detektors der Verpreßbereich nach seiner Lage und Aus­ breitung feststellen läßt. Insbesondere kann mit dieser Ver­ fahrensweise auch hinreichend zuverlässig festgestellt wer­ den, ob bei Spannbetonbauwerken oder Spannbetonfertigteilen eine ordnungsgemäße Hüllrohrverpressung vorliegt. Etwaige Verpreßfehler können unmittelbar festgestellt werden, so daß durch Nachverpressung Abhilfe geschaffen werden kann. Bei der Sanierung von bestehenden Beton- oder Spannbetonbauwer­ ken können die Hohlräume in ihrer Ausbreitung mit Hilfe der herkömmlichen Methoden, z. B. mittels endoskopischer Untersu­ chungen, zuvor festgestellt werden, bevor die Hohlraumver­ pressung unter Verwendung der mit dem Radionuklid versetz­ ten Einpreßmasse durchgeführt wird.

Als Radionuklid können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die für diese Zwecke bekannten radioaktiven Substanzen ver­ wendet werden. Vorzugsweise werden gammastrahlende Radinuk­ lide eingesetzt, z. B. Co-60, Ir-192, Tm-170, Yb-169, Fe-59, Kr-85, Cs-137, Am-241. Als Detektor läßt sich ein einfacher Geigerzähler oder ein Szintallationsdetektor verwenden.

Im einzelnen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in sei­ ner bevorzugten Anwendung bei einem Spannbetonbauwerk oder einem Spannbetonfertigteil in der Weise durchführen, daß in Richtung des Spanngliedverlaufes in Abständen Untersuchungs­ bohrungen bis in den Spannkanal eingebracht werden, und daß die mit dem Radionuklid versetzte Einpreßmasse durch zumin­ dest eine dieser Untersuchungsbohrungen hindurch in den Spannkanal eingepreßt wird. Dabei wird zweckmäßig so vorge­ gangen, daß nach Herstellen der Untersuchungsbohrung(en) zunächst das Vorhandensein eines Hohlraumes, z. B. mittels eines Endoskops, festgestellt und anschließend die Ausbrei­ tung des Hohlraumes durch Injizieren der mit dem Radionuklid versetzten Einpreßmasse bestimmt wird. Nach dem Einpressen der Einpreßmasse in den zuvor festgestellten Hohlraum ist mit Hilfe des Detektors leicht festzustellen, ob der vorhan­ dene Hohlraum tatsächlich voll von der Einpreßmasse ausge­ füllt worden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend im Zusammen­ hang mit dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in einer perspektivischen Teilansicht ein aufgeschnittenes Spannbetonbauteil 1, welches den Spann­ betonträger eines Spannbetonbauwerks, z. B. einer Spannbeton­ brücke, bildet, oder auch aus einem Spannbetonfertigteil be­ stehen kann. Mit 2 und 3 ist der Spanngliedverlauf innerhalb des Spannbetonbauteils 1 bezeichnet. Die aus Spanndrähten bestehenden Spannglieder befinden sich, wie üblich, in Hüll­ rohren, die in bekannter Weise mit einer Einpreßmasse, wie vor allem Verpreßmörtel, verpreßt werden, so daß die Spann­ glieder möglichst vollständig in der Einpreßmasse eingelagert sind.

Die ordnungsgemäße Verpressung der Spannglieder mit einer Einpreßmasse läßt sich dadurch feststellen, daß der Einpreß­ masse ein Radionuklid zugesetzt wird, bevor diese in das Hüllrohr der Spannglieder eingepreßt wird. Nach dem Verpreß­ vorgang kann dann mit Hilfe des Detektors festgestellt wer­ den, ob das Spannglied vollständig verpreßt worden ist, der Spannkanal in den Hüllrohren also ordnungsgemäß mit der Ein­ preßmasse verfüllt ist. Diese Verfahrensweise läßt sich beim Neubau von Spannbetonbauwerken mit Vorteil verwenden. Auch ist mit dieser Verfahrensweise eine Fehleruntersuchung an Spannbetonfertigteilen möglich. In jedem Fall ist eine Er­ folgskontrolle über die ordnungsgemäße Hohlraumverpressung gegeben.

Um an vorhandenen Spannbetonbauwerken oder Spannbetonfertig­ teilen nachträglich Verpreßmängel feststellen zu können, wer­ den, wie in der Zeichnung gezeigt, von außen in den Spannbe­ tonkörper 1 dünne Untersuchungsbohrungen 4 bis in die Spann­ gliedhüllrohre eingebracht, vorzugsweise in den Endbereichen der Spannglieder 2 und 3 bzw. des Spannbetonkörpers oder aber auch über die Länge der Spannglieder gesehen in den Zwischen­ bereichen zwischen deren Enden. Die eingebrachten Untersu­ chungsbohrungen 4 bieten die Möglichkeit, unvorschriftsmäßig verpreßte Spannglieder, d. h. Hohlräume in den Hüllrohren der Spannglieder, z. B. mit Hilfe bekannter endoskopischer Unter­ suchungen festzustellen, indem von außen ein Endoskop durch die Untersuchungsbohrungen 4 hindurch in die Hüllrohre ein­ geführt wird. Werden hierbei Verpreßmängel festgestellt, so wird an dem betreffenden Spannglied 2 oder 3 durch zumindest eine der Untersuchungsbohrungen 4 hindurch von außen die Ein­ preßmasse (Verpreßmörtel) eingepreßt, der ein Radionuklid beigemischt ist, so daß mit Hilfe des Detektors festgestellt werden kann, ob der zuvor ermittelte Hohlraum im Hüllrohr des Spanngliedes ordnungsgemäß mit der Einpreßmasse ausge­ füllt ist.

Claims (4)

1. Verfahren zur Lokalisierung von Hohlräumen u. dgl. in Be­ tonbauwerken und Betonfertigteilen, insbesondere in Spann­ betonbauwerken und Spannbetonfertigteilen, zum Zwecke der Hohlraumverpressung mittels einer fließfähigen Einpreß­ masse wie Einpreßmörtel unter Verwendung eines in den Hohlraum injizierten Radionuklids und Erfas­ sung der Ausbreitung desselben im Hohlraum mit Hilfe ei­ nes die imitierte Strahlung des Radionuklids erfassenden Detektors, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermedium für das Radionuklid die Einpreßmas­ se verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem Spannbetonbauwerk oder einem Spannbetonfertigteil in Richtung des Spannglied­ verlaufes in Abständen Untersuchungsbohrungen bis in den Spannkanal eingebracht werden, und daß die mit dem Radio­ nuklid versetzte Einpreßmasse durch zumindest eine dieser Untersuchungsbohrungen hindurch in den Spannkanal einge­ preßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach Herstellen der Untersuchungs­ bohrung(en) zunächst das Vorhandensein eines Hohlraumes, z. B. mittels eines Endoskops, festgestellt und anschlie­ ßend die Ausbreitung des Hohlraumes durch Injizieren der mit dem Radionuklid versetzten Einpreßmasse bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein gammastrahlendes Ra­ dionuklid verwendet wird.