Charakterisierung des Betonstahls in Stahlbetonmodulen im Kontext der Wiederverwendung

Der Betonstahl trägt entscheidend zur Tragfähigkeit von Stahlbetonmodulen bei. Bevor Module wiederverwendet werden können, muss daher sichergestellt werden, dass der Betonstahl den Anforderungen an die Tragfähigkeit unter statischer und zyklisch‐mechanischer Belastung genügt. Die Berechnung der Tragfähigkeit von jahrzehntealten Betonstählen ist derzeit allerdings mit hohen Unschärfen verbunden, die sich aus unzureichenden Dokumentationen des verbauten Stahls, Veränderungen der Normenwerke, aber auch möglichen zeitabhängigen Veränderungen des Betonstahls selbst ergeben. Um die Unschärfe zu reduzieren, ist es daher nötig, den Betonstahl zu charakterisieren. Für die Charakterisierung stellt die Notwendigkeit der Erhaltung des Stahlbetonmoduls eine zentrale Herausforderung dar. Daher kommen nur zerstörungsfreie Prüfverfahren oder solche, die an kleinen Probenvolumina durchgeführt werden können, infrage. Weitere Herausforderungen ergeben sich aus der potenziell großen Menge der zu analysierenden Module. Es ist notwendig, den zeitlichen und personellen Aufwand zur Charakterisierung des Betonstahls so niedrig wie möglich zu halten, um eine wirtschaftliche Umsetzung der Wiederverwendung von Modulen erzielen zu können. Mit diesen Herausforderungen beschäftigt sich das Teilprojekt B01 im neu eingerichteten Sonderforschungsbereich 1683. Diese Veröffentlichung bietet einen Ausblick auf die Lösungsansätze, die zur Bewältigung der zuvor genannten Herausforderungen beitragen sollen.

Reinforcing steel makes a decisive contribution to the load‐bearing capacity of reinforced concrete modules. Before modules can be reused, it must therefore be ensured that the reinforcing steel has sufficient load‐bearing capacity under static and cyclic‐mechanical loading. However, the calculation of the load‐bearing capacity for decades‐old reinforcing steel is currently associated with a high degree of uncertainty, resulting from insufficient documentation of the steel used, changes in the standards, but also possible time‐dependent changes in the reinforcing steel itself. To reduce the uncertainty, it is therefore necessary to characterise the reinforcing steel. A key challenge for characterisation is the need to preserve the reinforced concrete modules. Therefore, only non‐destructive testing methods or those that can be carried out on small sample volumes can be considered. Further challenges arise from the potentially large quantity of modules to be analysed. It is necessary to keep the time and personnel required to characterise the reinforcing steel as low as possible to make the reuse concept economically viable. These challenges are being addressed by subproject B01 in the newly established Collaborative Research Centre 1683. This publication is intended to provide an outlook on the solutions that will be used to meet the challenges mentioned above.