Schlüsselwörter
(Deutsch)
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permanente vorgespannte Anker, Korrosionsschutz, elektrischer Widerstand, Überprüfung des Korrosionsschutzes, Dauerhaftigkeit von vorgespannten Ankern
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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permanent post-tensioned anchors, corrosion protection, electrical resistance, survey of corrosion protection, durability of post-tensioned anchors
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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1. Ausgangslage
Vor rund 10 Jahren ist die Messung des Korrosionsschutzes an gespannten, isolierten Ankern mit elektrischen Widerstandsmessungen in der Schweiz eingeführt worden. Damit ist erstmals eine langtfristige Überprüfungsmöglichkeit des Korrosionsschutzes von vorgespannten Ankern geschaffen worden. Die Erfahrungen mit dieser Messmethode sind generell gut.
Allerdings gibt es immer wieder Messergebnisse, die zu Diskussionen Anlass geben. Einerseits treten bei einzelnen Ankern sukzessive Abfälle des elektrischen Widerstands auf, die sicher material- bzw. systemabhängig sind. Andererseits treten aber auch unerklärliche Schwankungen der Messwerte auf, die messtechnisch bedingt sein müssen. Besonders die zweite Gruppe von Messreihen beeinträchtigt oft das Vertrauen von Bauherren in die Methode.
2. Forschungsziele
Hauptziel ist, die Ursache(n) für die Fluktuationen der elektrischen Widerstände bei gewissen Ankern zu klären.
Ein zusätzlich angestrebtes Ziel ist herauszufinden, ob der sukzessive Abfall der Widerstandswerte bei einzelnen Ankern materialtechnisch oder konstruktiv oder aber ausführungstechnisch bedingt ist.
3. Vorgehen
Die Forschungsziele sollen mit drei Strategien erreicht werden:
a) Statistische Auswertung aller zugänglichen Messreihen von elektrischen Widerstandswerten von isolierten Ankern.
b) Kontinuierliche Messung des elektrischen Widerstandes an drei Ankern mit auffälligen Schwankungen der elektrischen Widerstände während eines repräsentativen Zeitraumes bei gleichzeitiger Registrierung aller denkbaren Einflussgrössen (Temperatur, Feuchtigkeit, usw.).
Dazu muss zuerst eine Messmethode entwickelt werden.
c) Laboruntersuchungen an den für die elektrische Isolation verwendeten Materialien in Funktion von Temperatur, Wassergehalt und Luftfeuchtigkeit.
Die Gesamtauswertung der Untersuchungsergebnisse soll zu baupraktisch relevanten Schlussfolgerungen führen.
4. Zeitrahmen und Kosten
Das Forschungsvorhaben dauert rund 30 Monate und kostet knapp Fr. 250'000 exkl. MWST.
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Methoden
(Deutsch)
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Statistische Auswertung vorhandener Messreihen, Feldmessungen und Laboruntersuchungen, Auswertung auf Basis von 15-jähriger Erfahrung.
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Stand der eigenen Forschung
(Deutsch)
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Die Dr. Vollenweider AG und die SGK waren an der Entwicklung und Einführung von elektrisch isolierten Ankern in der Schweiz und an der Erarbeitung der entsprechenden Richtlinien und Normen massgeblich beteiligt (siehe Beschreibung des Forschungsvorhabens im Anhang 1).
Für die Erklärung der Fluktuationen der elektrischen Widerstände an gewissen Ankern steht die eigene Forschung heute aber an einem "toten Punkt", weil noch keine Möglichkeit für eine kontinuierliche, automatische Messung und Registrierung des elektrischen Widerstandes von isolierten Ankern existiert.
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Projektziele
(Deutsch)
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Physikalische Erklärung der Ursache(n) für die Fluktuationen der elektrischen Widerstände von isolierten, vorgespannten Ankern.
Abklärung der Ursache(n) für den sukzessiven Abfall des elektrischen Widerstandes von einzelnen Ankern.
Erarbeitung von Anwendungsregeln für die Durchführung und Beurteilung von elektrischen Widerstandsmessungen an isolierten, vorgespannten Ankern.
Eventuell Vorschläge für Verbesserungen an Ankersystemen (Konstruktion, Material, Ausführung).
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Projektziele
(Englisch)
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Physical explanation for the causes of fluctuations of the electrical resistance of isolated, post-tensioned anchors.
Clarification of the causes for the gradual decline of electrical resistance of certain anchors.
Elaboration of rules for the execution and the valuation of the measurement of the electrical resistance of isolated permanent anchors.
Eventually proposal for improvements of anchor systems (construction, material, execution).
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Forschungsplan
(Deutsch)
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Phase 1 (ca. 6 Monate)
Erhebung und statistische Auswertung von vorhandenen Messreihen von elektrischen Widerständen von isolierten Ankern. Entwicklung von Methoden und Geräten für die automatische, kontinuierliche Messung des elektrischen Widerstands.
Phase 2 (ca. 12 Monate)
Kontinuierliche Messung des elektrischen Widerstands sowie wichtiger Einflussgrössen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw.) an drei ausgewählten Ankern. Laboruntersuchungen an den für die elektrische Isolation verwendeten Materialien.
Phase 3 (6 Monate)
Erste Auswertung der Messergebnisse und Laboruntersuchungen. Falls nötig gezielte Durchführung von zusätzlichen Messungen und Versuchen.
Phase 4 (6 Monate)
Auswertung aus physikalischer, elektrochemischer und messtechnischer Sicht. Gesamtauswertung des Forschungsvorhabens aus ankertechnischer Sicht.
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Abstract
(Deutsch)
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.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Anwendungsregeln für die Durchführung und Beurteilung von elektrischen Wiederstandsmessungen an isolierten permanenten Ankern.
Eventuell Verbesserungen von Ankersystemen.
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Berichtsnummer
(Deutsch)
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612
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Literatur
(Deutsch)
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[1] Ueli von Matt und Rolf Bressan "Boden- und Felsanker"
Schweizer Ingenieur und Architekt Nr. 7/87, Seite 150
[2] F. Hunkeler und F. Stalder "Streustromschutzmassnahmen bei Boden- und Felsankern"
Schweizer Ingenieur und Architekt Nr. 33-34/87, Seite 978
[3] A. Steiger und A.J. Hagmann "Permanentanker: Korrosionsschutz und Dauerhaftigkeit"
Schweizer Ingenieur und Architekt Nr. 33-34/87, Seite 973
[4] VSV, Korrosionskommission und Dr. Vollenweider AG
"Empfehlungen für Projektierung und Ausführung des Korrosionsschutzes von permanenten Boden- und Felsankern" 1989
[5] Bernhard Elsener "Korrosion von Spannstählen"
SIA D 031 1989, Seite 9
[6] Ueli von Matt "Auf dem Weg zu langfristig sicheren Boden- und Felsankern"
SIA D 031 1989, Seite 63
[7] Ueli von Matt "Instandsetzung und Verstärkung einer Felssicherung"
FIP Vorgespannter Beton in der Schweiz 1990 - 1994, Seite 74
[8] Martin Känzig "Hangsicherung durch permanente Anker. Bauwerk mit kontrollierbarem Korrosionsschutz"
FIP Vorgespannter Beton in der Schweiz 1990 - 1994, Seite 88
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