Acoustic Emission in der Bauwerksüberwachung zur Feststellung von Spannstahlbrüchen

Die Schallemissionsmessung Acoustic Emission (AE) ist ein Messverfahren, welches in der Materialforschung, in der Materialprüfung im Labor und in der Dauerüberwachung im Anlagen- und Maschinenbau seit Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt wird. Im Bauwesen stellt die AE noch kein etabliertes bzw. übliches Messverfahren dar, auch wenn die Tauglichkeit des Verfahrens zur Detektion von Schadensereignissen in der Praxis mehrfach bewiesen wurde. In Deutschland unterliegen derzeit mehrere Brücken einer Dauerüberwachung, bei der AE einen wichtigen Baustein darstellt, um Veränderungen des Tragverhaltens bzw. eine zunehmende Schädigung in Form von Spannstahlbrüchen oder Schweißnahtrissen zu erfassen, z. B. [1]. AE zur Detektion von Spannstahlbrüchen empfiehlt sich bei Bauwerken mit spannungsrisskorrosionsempfindlichen Spannstählen, anderweitig korrosions- bzw. rissgefährdeten Spannstählen oder auch bei Neubauten, bei denen die Anforderungen an Bauwerksprüfungen nach DIN 1076 oder RIL 804 nicht eingehalten werden können. In diesem Beitrag werden Beispiele für AE-Monitoring zur Spannstahlbruchdetektion an verschiedenen Bauwerken vorgestellt. Ferner werden Ergebnisse zu gezielt herbeigeführten Spannstahlbrüchen und Schlagbeanspruchung an Bauwerken und an Testkörpern dargestellt, ergänzt um zwei numerische Simulationen der Wellenausbreitung.

Monitoring of prestressed constructions with Acoustic Emission technique to detect wire breaks
Acoustic Emission technique (AE) is successfully used for decades in material research, material testing in laboratory and in structural health monitoring, in machine building industry and plant engineering. Although AE has repeatedly proven its suitability for detecting damage, the method is not yet commonly used in civil engineering outside the laborytory. In Germany, several bridges are monitored permanently with AE to detect damage like prestressing wire breaks or breaks in welding seams [1]. AE to detect wire breaks is recommended for prestressed buildings with risk of stress crack corrosion, other crack risks or for buildings which cannot be inspected according the required standards. In this paper, examples for AE monitoring to detect wire breaks on bridges are shown. Furthermore, tests with the rebound hammer and wire breaks induced by cutting were executed and analysed. To confirm the test results and to provide better visualization and understanding of underlying wave phenomena, two numeric simulations of the sound wave propagation have been conducted.