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Stuttgarter unikurier Nr. 93 April 2004
DFG-Forschergruppe zur Schadensmodellierung:
Wenn der Stahl im Beton rostet

Stahlbeton gilt als einer der stabilsten Baustoffe. Dennoch kommt es mit den Jahren immer wieder auch zu teilweise spektakulärem Materialversagen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat eine Forschergruppe eingerichtet, die sich mit dem Korrosionsverhalten des Stahls im Beton und der Dauerhaftigkeit der Bauteile befasst. Gemeinsam mit dem Fachbereich Erhaltung von Bauten und Anlagen der Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart (MPA) arbeiten Wissenschaftler der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM), der RWTH Aachen, der Universität Karlsruhe und der TU München sowie mehrerer Firmen in der Forschergruppe. Auf Stuttgarter Seite stehen praxisorientierte Bauteilversuche zur Validierung des numerischen Modells im Mittelpunkt, die auf dem zur Universität Stuttgart gehörenden Meerwasserversuchsstand auf der Insel Helgoland und den Anlagen in Stuttgart durchgeführt werden.
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Bei Angaben zur Lebensdauer von Stahlbetonbauteilen wurde in der Vergangenheit zumeist auf die Mindestanforderungen zur Betonqualität und zur Betondeckung zurückgegriffen. In kritischen Fällen, wie zum Beispiel bei starkem Chloridangriff auf gerissene horizontale Betonflächen, wurden Sondermaßnahmen wie etwa Beschichtungen gefordert, ohne dass anerkannte Bemessungsgrundlagen zur Verfügung stehen. Eine realistische Modellierung des Schadensfortschritts der Korrosion im Stahlbeton für eine echte Lebensdauerangabe fehlte. Deshalb werden immer noch die Maßnahmen zur Sicherung der Lebensdauer bei Neubauten und bei Instandsetzungsmaßnahmen häufig erheblich überzogen, um auf der sicheren Seite zu liegen. So wird oft unnötig chloridhaltiger Beton aufwendig entfernt oder es werden sogar teilweise bis vollständige Abrisse gefordert.

Andererseits gibt es bislang keine Berechnungsgrundlagen, auf welche Weise und mit welchen Mitteln eine angestrebte Nutzungsdauer erreicht werden kann. In den Arbeiten der internationaler Korrosionsforschungen der letzten Jahre sind die grundlegenden Einflussgrößen zwar bereits untersucht worden; eine für die Baupraxis umsetzbare Modellierung der Ergebnisse zu einem Bemessungsansatz fehlt jedoch.

Da sowohl Umwelteinwirkungen als auch Bauwerks- beziehungsweise Bauteilwiderstand und die Korrosionsgeschwindigkeiten sehr unterschiedlich sind, setzt die Forschergruppe auf einen voll probabilistischen Ansatz. Nur so kann ein einheitliches Sicherheitsniveau gegenüber Last- und Umwelteinwirkung gewährleistet werden. Am Ende des Projekts sollen ein grundlegendes Bemessungsmodell sowie entsprechende praktische Versuchsdaten zur Verfügung stehen. Beides zusammen ermöglicht eine genaue Berechnung des Korrosionsfortschritts und damit die Bestimmung des Grenzzustandes der Tragfähigkeit der Bauteile.

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Ulf Nürnberger, Materialprüfungsanstalt Stuttgart, Pfaffenwaldring 4, 70569 Stuttgart

Tel. 0711/685-2745,

Fax 0711/685-6831,

e-mail: ulf.nuernberger@po.uni-stuttgart.de

 


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Pressestelle der Universität Stuttgart

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