Magnetoelastische Spannkraftmessung in Bauwerken

Die Kenntnis der Spanngliedvorspannkraft und deren zuverlässige und zerstörungsfreie Ermittlung sind für die Beurteilung des Bauwerkszustands vorgespannter Betonkonstruktionen und rückverankerter Systeme hinsichtlich Tragsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit von essentieller Bedeutung. Zur Bestimmung der Spannkräfte in Stahlzuggliedern wird bei dem im Beitrag vorgestellten Messverfahren der magnetoelastische Effekt (ME-Effekt) ferromagnetischer Materialien genutzt. Dieser beschreibt den umgekehrt-proportionalen Zusammenhang zwischen der mechanischen Spannung und den magnetischen Eigenschaften ferromagnetischer Stoffe. Die am iBMB/MPA der TU Braunschweig entwickelte und für den Praxiseinsatz optimierte Messanlage mit über den Spannstahl geschobenen, zylinderförmigen Spulensensoren ermöglicht es, die Spannstahlkraft nach einer Initialkalibrierung schnell und zuverlässig zu ermitteln.
Im vorliegenden Beitrag wird zunächst der Stand der Technik zur Spannkraftmessung an Stahlzuggliedern dargelegt. Anschließend werden das ME-Messverfahren mit den Grundlagen und Vorzügen der magnetoelastischen Spannkraftermittlung vorgestellt, aktuelle Forschungsergebnisse erörtert und einige Bauwerksanwendungen gezeigt.