CoDA - Schadensbewertung von Beton mittels Coda-Wellen
Teilprojekt: Großskalige hybride Modelle für Tragwerksidentifikation, Simulation und Vorhersage
Projektförderung
Das CoDA Projekt wird unterstützt von der Deutsche Forschungsgemeinschaft. Projektnummer: 418887603
Motivation und Zielsetzung
Stahlbetonkonstruktionen sind ein unverzichtbarer Bestandteil unseres Lebens, da unsere Mobilität, die industrielle Leistungsfähigkeit und die Funktionalität der modernen Gesellschaft im Allgemeinen direkt von der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit dieser Konstruktionen abhängen. Daher ist ein kosteneffizienter Erhalt der Integrität der Stahlbetoninfrastruktur über die gesamte Lebensdauer von größter Bedeutung, insbesondere wenn man bedenkt, dass moderne Stahlbetonstrukturen steigenden Anforderungen an die Performance gerecht werden müssen. Höhere (Verkehrs-)Belastungen, längere Nutzungsdauer und der Einsatz neuer Materialien erfordern eine zuverlässige Lebensdauerprognosemethode, die in ein ausgeklügeltes Management-Tool eingebettet ist. Ziel dieses Projekts ist es, eine neuartige Methode zur Beurteilung der Sicherheit und Haltbarkeit von Stahlbetonstrukturen zu entwickeln. Das Verfahren basiert auf der Anwendung der Ultraschall-Coda-Wellen-Interferometrie (CWI) auf Stahlbetonstrukturen.
In diesem Teilprojekt (TUM2) sollen die Coda-Wellen-Signale dafür verwendet werden, direkt die Degradation des makroskopischen Tragwerksmodells zu identifizieren und über längere Zeiträume zu verfolgen. Aus der zeitlichen Entwicklung können Prognosen für den weiteren Verlauf abgeleitet werden. Das Projekt verfolgt einen Ansatz, aus der Beobachtung großskaliger Information auf lokale Degradierung (aus dieser Sicht nicht mehr als örtlich eingegrenzte aber nicht näher bestimmte Schädigungszonen) „von oben“ zu schließen. Dabei wird durch Anwendung inverser Methoden mit geeigneten Modellannahmen und einem geeigneten Sensitivitätskern über die Beziehungen zwischen den experimentellen Daten und den entsprechenden lokalen Eigenschaftenänderungen auf eine Materialeigenschaftenverteilung geschlossen.
Ein besonderer Schwerpunkt beschäftigt sich mit der Frage, wie Codawellen-Signale und Tragwerkseigenschaften korreliert sind (zusammen mit BAM, TUM1, BU). Insbesondere kommt es darauf an, elastisches und periodisches Verhalten vom dauerhaft bleibenden Verhalten zu trennen. Es sind offene Fragen zu beantworten, wie Parameter, z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Lastübertragung und auch Alterung, Tragwerksgeometrie, Art der Lasteinleitung und Lagerungsbedingungen, die Codawellen-Signale beeinflussen und wie das mit dem Verhalten statisch bestimmter (zwängungsfreier) bzw. unbestimmter (zwängungsbehafteter) Tragwerke zusammenhängt. Dafür werden geeignete Verfahren entwickelt, an geeigneten Tragwerksversuchen (mit RUB2) getestet und mit den von einer mikroskopischen Skala ermittelten Ergebnissen (TUM1, RUB1 und BU) verglichen.
Projektpartner
