Sensor für Zugspannungen im Beton nach Maß

(openPR) Nach dem zu Patent angemeldeten Verfahren von IBJ Technology können Sensoren für Zug-und Druckspannungen in fast allen erdenklichen Größen gefertigt werden. Der Bereich umfast einige Zentimeter bis hin zu mehrere Meter Länge. Der Durchmesser des Messelementes kann dem Durchmesser der Bewehrung im Beton angeglichen werden.

Der Sensor erfasst die Dehnung oder Stauchung eines Metallstabes. Dieser Metallstab kann im Eisengeflecht der Bewehrung angeordnet werden.

Die Messung der Dehnung erfolgt mit Ultraschall nach der Impuls-Echo-Methode. Im Anschlusskopf des Betonspannungssensors ist ein Ultraschallsensor enthalten. Die Laufzeit im Messelement wird hochauflösend gemessen.
Die Laufzeit nimmt im elastischen Bereich linear mit der Dehnung zu.
Der den Zugspannungssensor umgebende Beton zwingt dem Messelement unter Lasteinwirkung eine Dehnung, beziehungsweise Verlängerung auf. Die Längenänderung des Messelementes ist nicht nur last- oder spannungsabhängig, sondern auch temperaturabhängig. Im Zugspannungssensor ist deshalb eine permanente Temperaturmessung integriert.
Der Monitor zur Messung der Längenänderung berücksichtigt beide Einflussfaktoren.
Durch die Einwirkung des umgebenden Betons auf das Messelement hat sich die Laufzeit aufgrund der Längenänderung und des akustoelastischen Effektes vergrößert.
Der mit einem Mikroprozessor ausgestattete Monitor bestimmt die jeweilige Differenz zur Referenzmessung ohne Last oder einwirkend Spannung und berechnet die Längenänderung in Spannung um.
Die absolute Auflösung der Sensoren ist unabhängig von ihrer Länge und besser als 0,0001 mm.

Ein wichtiger Anwendungsfall ist der Einsatz der Sensoren zur Messung der Stahldehnung der Bewehrung. Werden die Querschnitte bzw. die Durchmesser der Messelemente gleich oder kleiner der Bewehrung gewählt, kann eine Überschreitung der zulässigen Streckgrenze der Bewehrungselemente vermieden werden.

Die Überwachung des Tragwerkes auf Lastverformungen kann damit in ein Monitoringsystem zur Bauwerksüberwachung eingebunden werden. Dabei wird die Bewehrung auf die Überschreitung der kritischen Stahldehnung überwacht.

Mit den neuen Zugspannungssensoren von IBJ Technology können kritische Betriebszustände, die unter vorher fehlerhaft eingeschätzten oder berechneten
Einwirkungskombinationen zu einer unterdimensionierten Bewehrung führten, rechtzeitig, vor dem Versagen des Bauwerkes, erkannt werden.