DE3628955A1 - Schnellpruefverfahren zur zerstoerungsfreien bestimmung der permeabilitaet von betonoberflaechen - Google Patents

Description

Für den Schutz von Bewehrungsstählen in Stahlbetonbauwerken, und somit auch für die Dauerhaftigkeit der Bauwerke, ist ins­ besondere die Güte der den Stahl überdeckenden Betonschicht maßgebend. Ein Merkmal für die Güte solcher Deckschichten ist vor allem ihre Dichtigkeit, welche durch ihre Gasdurch­ lässigkeit ausgedrückt werden kann.

Die Durchlässigkeit bzw. Permeabilität von Betonoberflächen kann durch Nachbehandlung, insbesondere durch längeres Feuchthalten der Oberfläche vor dem anschließenden Austrock­ nen, verringert werden. Während für die Durchlässigkeits­ messungen an Probekörpern zum Teil recht aufwendige Prüfver­ fahren existieren, sind entsprechende Prüfverfahren zur di­ rekten Anwendung am Bauwerk nicht bekannt geworden, obwohl ihre Wünschbarkeit bereits erkannt worden ist.

Die Permeabilität steht hier in direktem Zusammenhang mit der Porosität des Werkstoffes. Während der Erhärtung des Be­ tons bildet sich ein durchgehendes Porensystem aus, über welches Stoffe, wie z.B. Gase, weitergeleitet werden können. Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, durch Messung des Durchflußwiderstandes die Permeabilität poröser Körper zu bestimmen.

In der DE-OS 28 48 049 ist ein Verfahren zum Messen des Durchflußwiderstandes in porösen Formkörpern beschrieben, bei dem Gas, insbesondere Luft, mit einer Haube, die mit einer Dichtfläche auf dem porösen Formkörper aufliegt, durch diesen hindurchgesaugt wird. Der gesuchte Durchflußwider­ stand wird aufgrund der Differenz des Drucks in der Gas­ strömung "vor" und "nach" dem porösen Formkörper bestimmt. Zur Messung des Drucks in dem gasdurchströmten Raum der Hau­ be ist ein an diese angeschlossenes Manometer vorgesehen. Außer dem Manometer wird dort ferner noch ein Mengenmeßgerät zur formelmäßigen Berechnung des gesuchten Durchflußwider­ aufgrund der durch die Haube fließenden Gasmenge benötigt. Dieses bekannte Meßverfahren setzt eine freie Rückseite des Formkörpers als Ort des Gaseintritts "vor" dem Körper voraus, eine Voraussetzung, die bei einem Formkörper als Bestandteil eines Bauwerks in der Regel nicht erfüllbar ist.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur zerstörungs­ freien Bestimmung der Permeabilität eines Bauteils aus Beton mittels einer auf der Betonoberfläche dicht aufliegenden Saug­ glocke, mit der Luft durch den Beton gesaugt wird. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit der Nachbehandlung von Betonoberflächen am Bauwerk zu überprüfen; das hierbei anzu­ wendende Verfahren soll schnell durchführbar und auf der Baustelle einfach handhabbar sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch die Vereinigung aller Merkmale ge­ mäß diesem Hauptanspruch gelöst.

Das Verfahren gemäß der Erfindung sowie eine erfindungsge­ mäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens werden nachstehend in Form eines Ausführungsbeispiels anhand der schematischen Fig. 1 und 2 erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens gemäß der Erfindung, die Fig. 2 die Aufsicht auf den Dichtrand der dabei verwendeten Saugglocke.

Die Saugglocke 1 wird auf die Oberfläche des zu untersuchen­ den Beton-Bauteils 2 aufgesetzt; sie hat bspw. einen Innen­ durchmesser von 50 mm und einen Außendurchmesser von 70 mm. Über einen Verbindungsschlauch 8 ist die Saugglocke mit der Vakuumpumpe 3 verbunden, mit deren Hilfe sie sodann eva­ kuiert wird.

Für die Erfindung besonders wesentlich ist das Vorhandensein des Durchflußhahns 4 zwischen Saugglocke 1 und Vakuumpumpe 3. Dieser Durchflußhahn ist zunächst geöffnet. Nach kurzer Absaugzeit stellt sich je nach Durchlässigkeit der Beton­ oberfläche ein Druck zwischen 1 und 10 mbar in der Saug­ glocke ein, der am Manometer 5 angezeigt wird. Nach Schlies­ sen des Durchflußhahns 4 strömt Luft, wie in der Regel be­ reits während des Evakuierungsvorgangs, von außen durch den oberflächennahen Bereich des Betons 2 (Strömungspfeile 6) in das Innere der Saugglocke 1. Der infolgedessen wieder an­ steigende Druck im Inneren der Saugglocke 1 wird am Mano­ meter 5 nach einer bestimmten Meßzeit abgelesen und zur Be­ stimmung des Permeabilitätsmaßes herangezogen.

Ein Ansteigen des Druckes in der Saugglocke 1 nach Schließen des Durchflußhahnes 4 ist nur dann möglich, wenn Gas von außen durch die oberflächennahen Bereiche des Betons ins Innere der Saugglocke strömt. Demzufolge steigt der Druck um so schneller an, je durchlässiger die Oberfläche des Betons ist. Voraussetzung hierfür ist ein dichtes Anliegen der Saug­ glocke an der Betonoberfläche. Hierzu wird auf die aus Edel­ stahl bestehende Saugglocke eine Gummidichtung, Fig. 2, auf­ geklebt und diese vor dem Versuch mit einem Dichtungsfett bestrichen. Durch das Ansaugen der Glocke an die Oberfläche entfallen spezielle Vorrichtungen zur Befestigung der Meß­ vorrichtung an der Oberfläche, und das Verfahren ist zer­ störungsfrei.

Mit dem vorgegebenen Innenvolumen der Saugglocke sowie an­ hand des über die Zeit gemessenen Druckanstiegs läßt sich die durch die Betonoberfläche geströmte Gasmenge bestimmen und somit die Durchlässigkeit der Betonoberfläche, ausge­ drückt durch ein Permeabilitätsmaß, errechnen.

Da die für die Durchlässigkeit der Betonoberfläche maßgeben­ den Poren während bzw. direkt im Anschluß an die Nachbe­ handlung noch mit Wasser gefüllt sind, muß der Gasdurch­ lässigkeitsprüfung in diesem Zustand des Betons eine defi­ nierte Trocknung vorausgehen. Dies geschieht mit einem han­ delsüblichen Föhn mit einem trichterförmigen Aufsatz. Die Dauer dieser Trocknung beträgt etwa 5 Minuten.

Systematische Versuche an verschiedenen Betonen haben ge­ zeigt, das ein enger Zusammenhang zwischen der Dauer der Nachbehandlung und den mit dem beschriebenen Verfahren gemäß der Erfindung ermittelten Meßergebnissen besteht und die Er­ findung ohne den Aufwand eines Mengenmeßgeräts voll den an sie zu stellenden Anforderungen genügt.

Claims (2)

1. Verfahren zur zerstörungsfreien Bestimmung der ober­ flächennahen Permeabilität eines Bauteils aus Beton mittels einer der Betonoberfläche direkt aufliegenden Saugglocke, mit der Luft durch den Beton gesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Saugglocke (1) und der Oberfläche des Betons (2) eingeschlossene Raum (Inneres der Saugglocke) evakuiert und die nach Abbruch des Evaku­ ierungsvorgangs einsetzende, zeitabhängige Abnahme des Va­ kuums bzw. Zunahme des Luftdrucks im Inneren der Saugglocke als empirisch eichbares Maß für die zu bestimmende Permeabi­ lität ausgewertet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Patentanspruch 1, mit einer Vakuumpumpe zur Evakuierung des Inneren der Saugglocke und mit einem an die Saugglocke ange­ schlossenen Manometer, gekennzeichnet durch einen zeitweise zu schließenden Durch­ flußhahn (4) zwischen Vakuumpumpe (3) und Saugglocke (1) samt Manometer (5).