GPR Based Periodic Monitoring of Reinforcement Corrosion in Chloride Contaminated Concrete

Bewehrungskorrosion durch Chlorideintragung ist einer der häufigsten Schadensprozesse im Betonbau. Die am haufigsten geutzten Methoden zum Auffinden von Bewehrungskorrosion arbeiten auf elektrochemischer Basis, wie zum Beispiel die Potenzialfeldmethode (HCP) oder die Methode zur Bestimmung des linearen Polarizasionwiderstands. Mit Hilfe dieser Methoden kann man aktive Korrosion auffinden. Die gemessenen Ergebnisse sind Momentaufnahmen, sie können keine voranschreitende Korrosionsentwicklung darstellen. Die vorgelegte Dissertation stellt experimentelle Ergebnisse periodischer Messungen mit Hilfe des Georadarverfahrens (GPR) vor. Es wird weiterhin eine neuentwickelte Methode für die Signalverarbeitung zur Visualisierung fortschreitender Bewehrungskorrosion und die Verteilung der Chloride in der Deckbetonschicht präsentiert. In Laboruntersuchungen wurde auf der Oberfläche von Probekörpen mit künstlich beschleunigter Bewehrungskorrosion periodisch gemessen. Alle Daten wurden im Zeitbereich, sowie im Zeit-Frequenzbereich in der LabVIEW Softwareumgebung ausgewertet. Empfindlichkeit der GPR Signalparameter wurden untersucht. Auf der Grundlage der experimentellen Beobachtungen, werden in dieser Dissertation neue Methoden für die Signalverarbeitung vorgestellt, die die Bewehrungskorrosion und die Chlorid- und/oder Feuchteverteilung mit Hilfe einer parameterspezifischen flächigen Signalverteilung bildgebend darstellen können. Um die Korrosionsentwicklung anhand vorhandener GPR-Daten mit unterschiedlichem Messraster zu zeigen, mussten die Datensätze normalisiert werden. Dafür wurde eine Bildregistrierung mit ausgleichender Transformation der Datensätze durchgeführt. Verschiedene zerstörungsfreie Prüfmethoden einschließlich der bereits genannten Potenzialfeldmethode und die Laseremissionsspektroskopie (LIBS) wurden eingesetzt, um die mittels GPR ermittelten Beobachtungen zu verifizieren und die physikalischen Mechanismen untersuchen zu können. Die vorgeschlagene Methode wurde in einer Fallstudie an einem Probeköper, der über zehn Jahre unter realen Umweltbedingungen der Korrosion ausgesetzt war, angewendet. Die Darstellung der Korrosionsentwicklung über Jahre belegt, dass die neue Methode zukünftig in Feldversuche überführt werden kann