WO1998037403A1 - Elektrodenbaugruppe für ein korrosionsmesssystem zum feststellen von korrosion von in einem bauteil aus ionenleitendem werkstoff, insbesondere beton, eingebettetem metall - Google Patents

Elektrodenbaugruppe für ein korrosionsmesssystem zum feststellen von korrosion von in einem bauteil aus ionenleitendem werkstoff, insbesondere beton, eingebettetem metall Download PDF

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electrode
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Peter Schiessl
Michael Raupach
Klaus Kollberg
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Peter Schiessl
Michael Raupach
Klaus Kollberg
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
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    • G—PHYSICS
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    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass

Definitions

  • the invention relates to an electrode assembly for a corrosion measuring system for determining corrosion of metal embedded in a component made of ion-conducting material, in particular concrete, according to the preamble of claim 1.
  • Such ion-conducting materials, from which components for the use of the electrode assembly are, are in particular mineral building materials, such as mortar, cement, concrete, etc.
  • Steel parts embedded in concrete, such as profiled steel girders or reinforcement inserts made of structural steel, are in a properly processed concrete component with a sufficiently thick concrete cover usually permanently protected against corrosion.
  • This corrosion protection is not based on the impermeability of the concrete to liquids, but on the alkalinity of the concrete pore water, which normally has a pH> 12.5. Under these conditions, a thin, firmly adhering oxide layer forms on the steel surface, which practically completely prevents corrosion.
  • reinforced concrete can be used for external components exposed to the weather.
  • a corrosion measuring system for detecting corrosion of steel embedded in a concrete component which contains a plurality of anode electrodes made of normal structural steel which are spaced apart from one another in the concrete component and which are arranged at different depths in the concrete component and are electrically connected to at least one cathode electrode made of a nobler material via an externally accessible measuring circuit.
  • the corrosion state of the respective anode electrode and thus the progress of the corrosion in the concrete component can be determined.
  • the invention has for its object to provide an electrode assembly for a corrosion measuring system for detecting corrosion of metal embedded in a concrete component, which can be introduced in a simple manner subsequently into a concrete component whose corrosion is to be measured.
  • the electrode assembly according to the invention which can be retrofitted into a hole or a bore in the component, a secure, flat and permanent contact between the electrode rings and the concrete is achieved.
  • the sealing rings which lie sealingly against the component between the electrode rings, clearly defined, separate measuring ranges, each associated with an electrode ring, are created, which enable a precise analysis of the corrosion.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of an electrode assembly
  • 2 shows a cross section through the electrode assembly according to FIG. 1, sectioned in the plane II-II
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a second embodiment of an electrode assembly.
  • an electrode assembly generally designated 2 has a rod-shaped base body 4, which forms a supporting part for the entire arrangement and ends at its left end in the figure in a flange part 6 with an enlarged diameter.
  • the base body 4 has a recess or a longitudinal slot 8, from which a passage channel 10 extends through the flange part 6.
  • the base body 4 has a threaded region 12, onto which a nut 14 is screwed. From the inside of the base body, a channel 16 leads through the base body to its right end according to FIG. 1 - the nut 14 lies, possibly with the interposition of a washer, on a clamping flange 18, which is longitudinally displaceable on the support part 4 and one opposite the Flange part 6 has an enlarged outer diameter.
  • the base body 4 carries a plurality of spacer rings 20 between the flange parts 6 and 18, the side surfaces of which end in inclined surfaces 22 toward their outer circumferences. Electrode rings 24 and sealing rings 26 are arranged alternately between two spacer rings 20, a sealing ring preferably being arranged between the outermost spacer ring 20 and the flange part 6 or 18.
  • the sealing rings made of elastic and electrically insulating material preferably have a round cross section.
  • the electrode rings 24, which are preferably made of structural steel, have a trapezoidal cross section, the inclination of their side surfaces corresponding to the inclination of the inclined surfaces 22.
  • the dimensioning of the spacer rings 20, electrode rings 24 and sealing rings 26 is such that their outer circumference in the loose state of the arrangement does not protrude beyond the outer circumference of the flange part 6.
  • the base body 4 ends in a socket 30, in which an electrical line 32, which belongs in each case to one of the electrode rings 24 and is guided through the longitudinal slot 8 into the interior of the support part 4, is connected to a contact (not shown).
  • the base body has flats 33 for attaching a tool, for. B. spanner on.
  • a radial opening 34 is also provided, through which the channel 16 is accessible. The entire arrangement is inserted into a bore 35 which is made in a concrete component 36 and the inside diameter of which corresponds approximately to the outside diameter of the flange part 6.
  • the sealing rings 26, spacer rings 20 and electrode rings 24 are first pushed onto the base body 4 in the order shown.
  • the lines 32 connected to the electrode rings 24, for example by soldering, are inserted into the longitudinal slot 8 and pushed through the channel 16 so that they protrude on the right-hand side.
  • the clamping flange 18 is pushed onto the base body 4 and the nut 14 is screwed on, so that the rings between the flange parts 6 and 18 are held on the base body 4.
  • the lines 32 are connected to the connection socket 30, which is fastened to the base body 4. The arrangement is now ready for installation in a bore 35 in a concrete component 36.
  • the arrangement with the flange part 6 is pushed into the bore 35 until the clamping flange 18 comes into contact with the outside of the concrete component 36.
  • a seal is advantageously provided between the clamping flange 18 and the concrete component 36. arranges.
  • the nut 14 is now rotated, the base body 4 being held against the flat 33 with an open-ended wrench.
  • the flange part 6 is moved together with the base body 4 according to FIG. 1 to the right, so that the distance between the flange part 6 and the clamping flange 18 is reduced.
  • the distance between the spacer rings 20 is reduced, so that the sealing rings 26 and the electrode rings 24 are pressed or spread outward.
  • the dimensioning of the inclined surfaces 22 of the spacer rings 20 relative to the sealing rings 26 is such that the spacing rings 20 come into direct mutual contact before the sealing rings 26 are inadmissibly spread outwards and are thereby damaged.
  • the sealing rings 20 thus come into perfect contact with the inner wall of the bore 35 and seal individual bore segments against one another.
  • the electrode rings 24, which spread apart only with greater forces than the sealing rings 26, are spread apart or enlarged in their outer diameter, so that they also come into firm contact with the inner wall of the bore 35.
  • the electrode rings 24 can, for example, be slotted to facilitate their spreading open (FIG. 2).
  • the outer circumferences of the electrode rings 24 are provided with corrugation or knurling.
  • the entire arrangement is held securely and with intimate contact in the bore 35 when the nut 14 is tightened sufficiently.
  • Special grease is then pressed through the opening 34 into the interior of the base body 4, which fills the space between the rings and passes through the passage channel 10 into the bore 35.
  • the transition area from the socket 30 to the support member 4 and the opening 34 are cast with resin, so that the entire arrangement is hermetically sealed to the outside.
  • the electrode assembly 2 inserted into the bore 35 and fastened therein thus forms a sensor subdivided into different measuring chambers, each measuring chamber having an electrode ring 24 via which the penetration of pollutants into the concrete can be tracked in stages by the individual electrode rings being known per se Way to be connected to a measuring circuit.
  • a cathode made of stainless steel or titanium coated with platinum oxide can be used separately as the counter electrode; the individual electrode rings 24 can also be connected to one another so that they deliver measurable currents under different corrosion conditions.
  • one of the electrode rings 24 can also be made of noble metal and serve as a cathode. It goes without saying that the electrode rings 24 preferably consist of the same material as the reinforcement of the concrete component 36, the corrosion status of which is to be checked.
  • the electrode rings 24 can be coupled to the concrete by direct AC resistance measurement between the electrode rings 24.
  • the described spreading mechanism of the rings creates closed measuring zones at predetermined depths, so that, for example, chloride can only reach the side of the electrode rings from the outside and chloride transport along the wall of the bore 35 is not possible.
  • connection socket 30 there is a resin filling which is electrically insulating and rigid. In the area of the rings, grease is pressed, which extends into the borehole.
  • the electrode rings 24 must not be in electrical contact with one another via the spacer rings 26 and the base body 4, which is achieved by appropriate selection of materials, for example by the base body 4 or the spacer rings 20 being made of plastic or corresponding coatings being provided. It goes without saying that, in order to avoid overstressing the sealing rings 26, the spacer rings 20 can be provided with corresponding lateral shoulders which ensure appropriate spacing.
  • FIG. 2 shows a cross section through the arrangement according to FIG. 1.
  • a slot 38 of the electrode ring 24 is visible, which facilitates the widening, but correspondingly flexible electrode ring is not necessarily present.
  • a soldering 40 of the line 32 to the electrode ring 24 can also be seen.
  • the base body 4 is provided with a longitudinal groove 40, into which a rod 42 consisting, for example, of PVC is inserted, which engages in corresponding recesses in the spacer rings and secures them against rotation (not shown in FIG. 1).
  • the anti-rotation device can also be formed directly by a protrusion running along the base body 4
  • FIG. 3 shows an embodiment of the electrode assembly modified compared to FIG. 1:
  • the clamping flange 18 is here hat-shaped overall and has an inner bottom 44 and an outer edge flange 46 which merge into one another via a cylindrical region 48.
  • the rings 20, 24 and 26 are designed such that they are partially supported by the base body 4 and partially by the cylindrical region 48.
  • the socket 30 formed at one end of the base body 4 is received in the interior of the hat-shaped clamping flange 48, so that this interior can be covered by a cap 50.
  • the edge flange 46 is inserted into a recess of the concrete component 36 formed at the edge of the bore 35 with the interposition of a sealing ring 52, so that the entire arrangement is flush with the outside.
  • the cover 50 is removed and a measuring circuit known per se is connected to the connecting socket 30, which measuring circuit optionally includes a cathode electrode which is introduced into the concrete component 36 separately from the electrode assembly 2.

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Abstract

Eine Elektrodenbaugruppe für ein Korrosionmeßsystem zum Feststellen von Korrosion von in einem Bauteil aus einem ionenleitenden Baustoff, insbesondere Beton, eingebettetem Metall, enthaltend mehrere in dem Bauteil (36) in gegenseitigem Abstand angeordnete, vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das in dem Bauteil eingebettete Metall bestehenden Elektroden (24), die mittels aus dem Bauteil herausgeführter elektrischer Leitungen (32) an eine Meßschaltung anschließbar sind, ist gekennzeichnet durch einen stabförmigen Grundkörper (4), der zwischen zwei an seinen entgegengesetzten Enden vorgesehenen Flanschteilen (6, 18) eine Mehrzahl von Distanzringen (20) trägt, zwischen denen abwechselnd Dichtringe (26) und die Elektroden bildende Elektrodenringe (24) angeordnet sind, wobei die mit den Elektrodenringen verbundenen elektrischen Leitungen radial innerhalb der Ringe nach außen geführt sind, und eine Vorrichtung (12, 14) zum Verkleinern des Abstandes zwischen den Flanschteilen (6, 18), wobei die Seitenflächen der Distanzringe, Dichtringe und Elektrodenringe derart gestaltet sind, daß sich bei einer Verkleinerung des Abstandes zwischen den Distanzringen die Dichtringe und die Elektrodenringe radial aufweiten, sodaß die Dichtringe und die Elektrodenringe nach Einsetzen der Elektrodenbaugruppe in ein in dem Bauteil (36) ausgebildetes Loch (34) beim Verkleinern des Abstandes zwischen den Flanschteilen in innige Anlage an die Lochwandung gelangen.

Description

Elektrodenbaugruppe für ein Korrosionsmeßsystem zum Feststellen von Korrosion von in einem Bauteil aus ionenleitendem Werkstoff, insbesondere Beton, eingebet- tetem Metall
Die Erfindung betrifft eine Elektrodenbaugruppe für ein Korrosionsmeßsystem zum Feststellen von Korrosion von in einem Bauteil aus ionenleitenden Werkstoff, insbesondere Beton, eingebettetem Metall gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche ionenleitenden Werkstoffe, aus denen Bauteile zum Einsatz der Elektrodenbaugruppe sind, sind insbesondere mineralische Baustoffe, wie Mörtel, Zement, Beton usw. In Beton eingebettete Stahlteile, wie Profilstahlträger oder Bewehrungseinlagen aus Baustahl, sind in einem ordnungsgemäß verarbeiteten Betonbauteil unter einer ausreichend dicken Betonüberdeckung in der Regel dauerhaft vor Korrosion geschützt. Dieser Korrosionsschutz beruht nicht auf der Undurchlässigkeit des Betons für Flüssigkeiten, sondern auf der Alkalität des Betonporenwassers, das normalerweise einen pH-Wert > 12,5 aufweist. Unter diesen Bedingungen bildet sich auf der Stahloberfläche eine dünne, fest haftende Oxidschicht, welche eine Korrosion praktisch vollständig verhindert. Dadurch wird Stahl- beton für der Witterung ausgesetzte Außenbauteile verwendbar.
Unter ungünstigen Bedingungen, insbesondere bei fehlerhafter Bauausführung und besonders salzhaltigen Umgebungsbedingungen, kann der Korrosionsschutz zur Bewehrung jedoch verloren gehen. Ursache dafür kann eine Carbonatisierung des Betons sein, die auf- tritt, wenn Kohlendioxid aus der Luft mit den alkalischen Bestandteilen des Zements reagiert. Als Folge sinkt der pH-Wert ab, so daß kein Korrosionsschutz mehr gegeben ist. Eine andere Korrosionsursache ist das Eindringen von Chloriden in den Beton, was geschehen kann, wenn das Betonbauteil beispielsweise als Fahrbahn benutzt wird, oder sich in der Nähe einer Fahrbahn befindet, auf der Tausalz gestreut wird. Ein solches Tausalz enthält meist Salz aus Meerwasser oder chloridhaltige Salze anderen Ursprungs. Beide Prozesse beginnen an der Betonoberfläche und setzen sich ins Innere des Betons zu den dort einbetonierten Stahlteilen fort, wo sich deren Oxidschicht auflöst. An der Stahloberfläche wird dann ein kritischer Zustand zunehmender Korrosion erreicht, ohne daß dies an der Betonoberfläche zunächst erkennbar ist. Die Korrosionsschäden werden normalerweise erst dann erkennbar, wenn die Korrosion des Stahls fortgeschritten ist und durch den Sprengdruck der Rostprodukte die Betonüberdeckung abplatzt.
Aus der EP-0 364 841 Bl ist ein Korrosionsmeßsystem zum Feststellen von Korrosion von in einem Betonbauteil eingebettetem Stahl bekannt, das mehrere, in dem Betonbauteil im Abstand voneinander angeordnete Anoden-Elektroden aus normalem Baustahl enthält, die unterschiedlich tief in dem Betonbauteil angeordnet sind und über eine von außen zugängliche Meßschaltung mit mindestens einer Kathoden-Elektrode aus einem edleren Material elektrisch verbunden sind. Durch Zusammenschalten einer der Anoden-Elektroden mit der Kathoden-Elektrode kann der Korrosionszustand der jeweiligen Anoden-Elektrode und damit das Fortschreiten der Korrosion in dem Betonbauteil ermittelt werden. Bei dem bekannten Korrosionsmeßsystem ist es erforderlich, die einzelnen Anoden-Elektroden und die Kathoden-Elektrode bei dessen Herstellung in das Betonbauteil zu integrieren, was keine nachträgliche Überprüfung der Korrosion von Betonbauteilen ermöglicht, die nicht von vorneherein mit einem solchen Korrosionsmeßsystem versehen sind.
Aus der US-PS 2,947,679 ist eine Anordnung zur Feststellung der Korrosionsraten unterschiedlicher Werkstoffe bekannt. Dabei sind an der Außenoberfläche eines rohrförmigen Tragteils Elektrodenringe aus den zu untersuchenden Materialien in gegenseitigem Abstand angeordnet. An einem Ende des rohrförmigen, aus isolierendem Werkstoff bestehenden Tragteils ist eine Bezugselektrode angebracht. Alle Elektroden sind mit Leitungen versehen, die durch das Innere des rohrförmigen Tragteils hindurchgeführt sind und an eine Meßschaltung anschließbar sind. Die gesamte Anordnung kann in ein Bad mit korrodierender Flüssigkeit, beispielsweise mit sauren wäßrigen Lösungen, eingebracht werden. Durch Zusammenschaltung der unterschiedlichen Meßelektroden mit der Bezugselektrode kann die unterschiedliche Korrosion der Meßelektroden ermittelt werden. Ein Einbringen dieses Systems unmittelbar in ein Betonbauteil ist nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodenbaugruppe für ein Korrosionsmeßsystem zum Feststellen von Korrosion von in einem Betonbauteil eingebettetem Metall zu schaffen, die in einfacher Weise nachträglich in ein Betonbauteil, dessen Korrosion gemessen werden soll, einbringbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen, nachträglich in ein Loch oder eine Bohrung des Bauteils einbringbaren Elektrodenbaugruppe wird ein sicherer, flächiger und dauerhafter Kontakt zwischen den Elektrodenringen und dem Beton erzielt. Mittels der zwischen den Elek- trodenringen, an dem Bauteil dichtend anliegenden Dichtringen werden eindeutige voneinander getrennte und jeweils einem Elektrodenring zugeordnete geometrische Meßbereiche geschaffen, die eine genaue Analyse der Korrosion ermöglichen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Elektrodenbaugruppe sind in den Un- teransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Elektrodenbaugruppe, Figur 2 einen Querschnitt durch die Elektrodenbaugruppe gemäß Fig. 1 , geschnitten in der Ebene II-II, und Figur 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Elektrodenbaugruppe.
Gemäß Figur 1 weist eine insgesamt mit 2 bezeichnete Elektrodenbaugruppe einen stabför- migen Grundkörper 4 auf, der ein Tragteil für die gesamte Anordnung bildet und an seinem in der Figur linken Ende in einem Flanschteil 6 mit erweitertem Durchmesser endet. Der Grundkörper 4 weist eine Ausnehmung bzw. einen Längsschlitz 8 auf, von der bzw. dem aus sich ein Durchlaßkanal 10 durch das Flanschteil 6 hindurch erstreckt.
Im Abstand von dem Flanschteil 6 weist der Grundkörper 4 einen Gewindebereich 12 auf, auf den eine Mutter 14 aufgeschraubt ist. Vom Inneren des Grundkörpers führt ein Kanal 16 durch den Grundkörper hindurch zu dessen gemäß Fig. 1 rechten Ende - Die Mutter 14 liegt, ggf. unter Zwischenanordnung einer Beilagscheibe an einem Spannflansch 18 an, der auf auf dem Tragteil 4 längsverschiebbar ist und einen gegenüber dem Flanschteil 6 vergrößerten Außendurchmesser aufweist.
Der Grundkörper 4 trägt zwischen den Flanschteilen 6 und 18 eine Mehrzahl von Distanz- ringen 20, deren Seitenflächen zu ihren Außenumfängen hin in Schrägflächen 22 enden. Zwischen je zwei Distanzringen 20 sind abwechselnd Elektrodenringe 24 und Dichtringe 26 angeordnet, wobei vorzugsweise zwischen dem jeweils äußersten Distanzring 20 und dem Flanschteil 6 bzw. 18 ein Dichtring angeordnet ist.
Die aus elastischem und elektrisch isolierendem Material bestehenden Dichtringe haben bevorzugt runden Querschnitt. Die vorzugsweise aus Baustahl bestehenden Elektrodenringe 24 haben trapezförmigen Querschnitt, wobei die Schrägung ihrer Seitenflächen der Schrägung der Schrägflächen 22 entspricht. Die Dimensionierung der Distanzringe 20, Elektrodenringe 24 und Dichtringe 26 ist derart, daß ihr Außenumfang im losen Zustand der Anordnung nicht über den Außenumfang des Flanschteils 6 hinausragt.
Jenseits der Mutter 14 endet der Grundkörper 4 in einer Buchse 30, in der eine jeweils zu einem der Elektrodenringe 24 gehörende elektrische Leitung 32, die durch den Längsschlitz 8 hindurch in das Innere des Tragteils 4 geführt ist, an einen nicht dargestellten Kontakt angeschlossen ist.
Außerhalb der Mutter 14 weist der Grundkörper Abflachungen 33 zum Ansetzen eine Werkzeugs, z. B. Maulschlüssels, auf. Weiter ist eine radiale Öffnung 34 vorgesehen, durch die hindurch der Kanal 16 zugänglich ist. Die gesamte Anordnung ist in eine Bohrung 35 eingesetzt, die in ein Betonbauteil 36 eingebracht ist, und deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Flanschteils 6 entspricht.
Der Zusammenbau der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:
Auf den Grundkörper 4 werden zunächst die Dichtringe 26, Distanzringe 20 und Elektrodenringe 24 in der gezeichneten Reihenfolge aufgeschoben. Die mit den Elektrodenringe 24 beispielsweise durch Verlöten verbundenen Leitungen 32 werden in den Längsschlitz 8 eingeschoben und durch den Kanal 16 hindurchgeschoben, so daß sie rechtsseitig vorstehen. Der Spannflansch 18 wird auf den Grundkörper 4 aufgeschoben und die Mutter 14 wird aufgeschraubt, so daß die Ringe zwischen den Flanschteilen 6 und 18 auf dem Grundkörper 4 gehalten sind. Die Leitungen 32 werden an die Anschlußbuchse 30 ange- schlössen, die an dem Grundkörper 4 befestigt wird. Die Anordnung ist nun fertig zum Einbau in eine Bohrung 35 in einem Betonbauteil 36. Dazu wird die Anordnung mit dem Flanschteil 6 voraus in die Bohrung 35 eingeschoben, bis der Spannflansch 18 in Anlage an die Außenseite des Betonbauteils 36 kommt. Dabei ist vorteilhafterweise zwischen dem Spannflansch 18 und dem Betonbauteil 36 eine in Figur 1 nicht dargestellte Dichtung ange- ordnet. Die Mutter 14 wird nun verdreht, wobei der Grundkörper 4 an der Abflachung 33 mit einem Maulschlüssel gegengehalten wird. Das Flanschteil 6 wird zusammen mit dem Grundkörper 4 gemäß Figur 1 nach rechts bewegt wird, so daß der Abstand zwischen dem Flanschteil 6 und dem Spannflansch 18 abmmmt. Dabei verringert sich der Abstand zwischen den Distanzringen 20, so daß die Dichtringe 26 und die Elektrodenringe 24 auswärts gedrückt bzw. gespreizt werden. Die Dimensionierung der Schrägflächen 22 der Distanzringe 20 relativ zu den Dichtringen 26 ist dabei derart, daß die Distanzringe 20 in unmittelbare gegenseitige Anlage kommen, bevor die Dichtringe 26 unzulässig weit nach außen gespreizt werden und dadurch beschädigt werden. Die Dichtringe 20 gelangen somit in einwandfreie Anlage an die Innenwand der Bohrung 35 und dichten einzelne Bohrungssegmente gegeneinander ab. Bei weiterem Festdrehen der Mutter 14 werden die Elektrodenringe 24, die sich erst bei größeren Kräften auf spreizen als die Dichtringe 26, aufgespreizt bzw. in ihrem Außendurchmesser vergrößert, so daß auch sie in feste Anlage an die Innenwand der Bohrung 35 kommen. Die Elektrodenringe 24 können zur Erleichterung ihres Aufspreizens beispielsweise geschlitzt sein (Fig.2). Für eine Intensivierung der Berührung zwischen den Außenumfängen der Elektrodenringe 24 und der Innenwand der Bohrung 35 sind die Außenumfänge der Elektrodenringe 24 mit einer Riffelung bzw. Rändelung versehen. Die gesamte Anordnung ist bei genügendem Festziehen der Mutter 14 sicher und unter innigem Kontakt in der Bohrung 35 gehalten. Durch die Öffnung 34 hindurch wird anschließend Spezialfett in das Innere des Grundkörpers 4 gepreßt, das den Raum zwischen den Ringen füllt und durch den Durchlaßkanal 10 bis in die Bohrung 35 gelangt. Der Übergangsbereich von der Anschlußbuchse 30 zum Tragteil 4 und die Öffnung 34 mit Gießharz vergossen, so daß die gesamte Anordnung hermetisch nach außen abgedichtet ist.
Die in die Bohrung 35 eingesetzte und darin befestigte Elektrodenbaugruppe 2 bildet somit eine in verschiedene Meßkammern unterteilten Sensor, wobei jede Meßkammer einen Elektrodenring 24 aufweist, über den das Eindringen von Schadstoffen in den Beton stufenweise verfolgt werden kann, indem die einzelnen Elektrodenringe in an sich bekannter Weise an eine Meßschaltung angeschlossen werden. Dabei kann als Gegenelektrode eine getrennt in das Betonbauteil 36 eingebrachte Kathode aus Edelstahl oder mit Platinoxid beschichtetem Titan verwendet werden; die einzelnen Elektrodenringe 24 können auch gegeneinander geschaltet werden, so daß sie bei unterschiedlichen Korrosionszuständen meßbare Ströme liefern. Alternativ kann auch einer der Elektrodenringe 24 aus edlem Metall bestehen und als Kathode dienen. Es versteht sich, daß die Elektrodenringe 24 vorzugsweise aus dem gleichen Material bestehen, wie die Bewehrung des Betonbauteils 36, deren Korrosionszustand überprüft werden soll. Die Ankopplung der Elektrodenringe 24 an den Beton kann durch unmittelbare Wechselstromwiderstandsmessung zwischen den Elektroden- ringen 24 erfolgen. Wie bereits erwähnt, entstehen durch den geschilderten Spreizmechanismus der Ringe geschlossene Meßzonen in vorgegebenen Tiefenlagen, so daß beispielsweise Chlorid nur von außen seitlich an die Elektrodenringe gelangen kann und kein Chloridtransport entlang der Wandung der Bohrung 35 möglich ist.
Die Innendichtung der gesamten Anordnung gewährleistet einen Korrosionsschutz für dessen Metallteile. Im Bereich der Anschlußbuchse 30 erfolgt eine Harzfüllung, die elektrisch isolierend und starr ist. Im Bereich der Ringe erfolgt eine Fettverpressung, die bis in das Bohrloch reicht.
Es versteht sich, daß die Elektrodenringe 24 über die Distanzringe 26 und den Grundkörper 4 nicht in elektrischem Kontakt miteinander stehen dürfen, was durch zweckentsprechende Materialauswahl erreicht wird, beispielsweise indem der Grundkörper 4 oder die Distanzringe 20 aus Kunststoff bestehen oder entsprechende Beschichtungen vorgesehen sind. Es versteht sich weiter, daß für die Vermeidung einer Überbeanspruchung der Dicht- ringe 26 die Distanzringe 20 mit entsprechenden seitlichen Ansätzen versehen sein können, die entsprechende Abstände gewährleisten.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 1. Sichtbar ist ein Schlitz 38 des Elektrodenrings 24, der die Aufweitung erleichtert, jedoch bei entsprechend nachgiebigem Elektrodenring nicht zwangsläufig vorhanden ist. Weiter ist eine Verlötung 40 der Leitung 32 mit dem Elektrodenring 24 zu sehen. Der Grundkörper 4 ist mit einer Längsnut 40 versehen, in die ein beispielsweise aus PVC bestehender Stab 42 eingesetzt ist, der in entsprechende Ausnehmungen der Distanzringe eingreift und diese gegen Verdrehung sichert (in Fig. 1 nicht dargestellt). Die Verdrehsicherung kann auch unmittelbar durch eine längs des Grundkörpers 4 verlaufenden Vorsprung gebildet sein, der in
entsprechende Ausnehmungen der Distanzringe 20 sowie ggf. des Spannflansches 18 eingreift.
Figur 3 zeigt eine gegenüber Figur 1 abgeänderte Ausführungsform der Elektrodenbaugruppe:
Der Spannflansch 18 ist hier insgesamt hutförmig ausgebildet und weist einen inneren Boden 44 und einen äußeren Randflansch 46 auf, die über einen zylindrischen Bereich 48 ineinanderübergehen. Die Ringe 20, 24 und 26 sind derart ausgebildet, daß sie teilweise von dem Grundkörper 4 und teilweise von dem zylindrischen Bereich 48 getragen werden. Die an einem Ende des Grundkörpers 4 ausgebildete Anschlußbuchse 30 ist im Innenraum des hutförmigen Spannflansches 48 aufgenommen, so daß dieser Innenraum mittels einer Kappe 50 abgedeckt werden kann. Der Randflansch 46 ist in eine am Rand der Bohrung 35 ausgebildete Ausnehmung des Betonbauteils 36 unter Zwischenanordnung eines Dichtrings 52 eingesetzt, so daß die gesamte Anordnung außenbündig ist. Bei Gebrauch wird der Deckel 50 abgenommen und an die Anschlußbuchse 30 eine an sich bekannte Meßschaltung angeschlossen, die ggf. eine getrennt von der Elektrodenbaugruppe 2 in das Betonbauteil 36 eingebrachte Kathoden-Elektrode umfaßt. Bezuεszeichenliste
Elektrodenbaugruppe
Grundkörper
Flanschteil
Längsschlitz
Durchlaßkanal
Gewindebereich
Mutter
Kanal
Spannflansch
Distanzringe
Schrägflächen
Elektrodenring
Dichtring
Anschlußbuchse
Leitung
Abflachung
Öffnung
Bohrung
Betonbauteil
Schlitz
Längsnut
Stab
Boden
Randflansch zylindrischer Bereich
Kappe
Dichtung

Claims

Patentansprüche:
1. Elektrodenbaugruppe für ein Korrosionsmesßsystem zum Feststellen von Korrosion von in einem Bauteil aus einem ionenleitenden Baustoff, insbesondere Beton, eingebettetem Metall, enthaltend mehrere in dem Bauteil (36) in gegenseitigem Abstand angeordnete, vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das in dem Bauteil eingebettete Metall bestehenden Elektroden (24), die mittels aus dem Bauteil herausgeführter elektrischer Leitungen (32) an eine Meßschaltung anschließbar sind, gekennzeichnet durch einen stabförmigen Grundkörper (4), der zwischen zwei an seinen entgegengesetzten Enden vorgesehenen Flanschteilen (6, 18) eine Mehrzahl von Distanzringen (20) trägt, zwischen denen abwechselnd Dichtringe (26) und die Elektroden bildende Elektrodenringe (24) angeordnet sind, wobei die mit den Elektrodenringen verbundenen elektrischen Leitungen radial innerhalb der Ringe nach außen geführt sind, und eine Vorrichtung (12, 14) zum Verkleinern des Abstandes zwischen den Flanschteilen (6, 18), wobei die Seitenflächen der Distanzringe, Dichtringe und Elektrodenringe derart gestaltet sind, daß sich bei einer Verkleinerung des Abstandes zwischen den Distanzringen die Dichtringe und die Elektrodenringe radial aufweiten, sodaß die Dichtringe und die Elektrodenringe nach Einsetzen der Elektrodenbaugruppe in ein in dem Bauteil (36) ausgebildetes Loch (34) beim Verkleinern des Abstandes zwischen den Flanschteilen in innige Anlage an die Lochwandung gelangen.
2. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekerinzeichnet, daß die Dichtringe (26) derart auf die Distanzringe (20) abgestimmt sind, daß ihre radiale Aufweitung durch eine gegenseitige Anlage der Distanzringe (20) begrenzt ist.
3. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (26) kreisförmigen Querschnitt haben.
4. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenringe (24) trapezförmigen Querschnitt haben, wobei die Neigung ihrer Seitenflächen der Neigung von Schrägflächen (22) entspricht, in denen die Seitenflächen der Distanzringe (20) nach außen hin enden.
5. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenringe (24) an ihrem Außenumfang gerändelt sind.
6. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verkleinern des Abstandes zwischen den Flanschteilen (18) eine auf einen Gewindebereich (12) des Grundkörpers (4) aufgeschraubte Mutter (14) enthält, mittels der eines der Flanschteile (18) längs des Grundkörpers (4) verschiebbar ist.
7. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschteil (18) insgesamt hutförmig ausgebildet ist.
8. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Elektrodenringen (24) verbundenen Leitungen (32) in einer an einem Ende des Grundkörpers (4) vorgesehenen Anschlußbuchse (30) enden.
9. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbuchse (30) im Innenraum des hutförmigen Flanschteils (18) angeordnet ist und eine Kappe (46) zum Abdecken des Innenraums vorgesehen ist.
10. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das der Mutter (14) zugewandte Flanschteil (18) an seiner von der Mutter abgewandten Stirnfläche mit einer Dichtung (48) versehen ist.
11. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (4) hohl ist und einen Längsschlitz (8) zum Eintritt der mit den Elektrodenringen (24) verbundenen Leitungen (32) aufweist.
12. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundkörper (4) mit Fett gefüllt ist und an einem Stirnende einen Durchlaßkanal (10) für das Fett aufweist.
13. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (40, 42) zur Verdrehsicherung zwischen dem Grundkörper (4) und den Distanzringen (20) vorgesehen ist.
14. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (40, 42) zur Verdrehsicherung zwischen dem Grundkörper (4) und dem relativ zum Grundkörper verschiebbaren Flanschteil (18) vorgesehen ist.
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