Vroeg waarschuwingssysteem onthult brugroest

Sensortransponder detecteert hoe ver de corrosie al is gevorderd

Bruggen moeten regelmatig worden gecontroleerd op schade © SXC
voorlezen

Roestschade aan betonnen bruggen kan fatale gevolgen hebben. In het ergste geval dreigt zelfs het gevaar van instorting. Fraunhofer-wetenschappers hebben nu een systeem ontwikkeld voor vroege roestdetectie. Een transponder in het beton detecteert precies hoe ver de corrosie al is gevorderd.

Betonnen bruggen moeten zoveel doorstaan: vorst, zwaar verkeer en uitlaatgassen bouwen zich op. Daarnaast zijn er wegenzouten die winterdiensten gebruiken om ijzel te bestrijden. Natriumchloride, het meest voorkomende ijsvrij zout, wordt landelijk in grote hoeveelheden op straat gemorst.

Ionen vernietigen de beschermende laag

In dooi vallen de zouten uiteen in ionen. Ze dringen het beton binnen en vernietigen de vijf centimeter dikke alkalische beschermlaag. Als de opgeloste zouten de stalen matten bereiken, beginnen ze te roesten, het bouwweefsel is beschadigd. Als gevolg hiervan ontstaan ​​scheuren, kunnen betonstukken afbreken of bestaat er zelfs een risico op instorten.

Tot nu toe zijn er geen effectieve tests om te bepalen hoe diep de ionen het beton zijn binnengedrongen en welke schade al is opgetreden. Werknemers in de bouw kloppen het gewapend beton momenteel handmatig met de hamer op holtes die wijzen op corrosieschade - een tijdrovende methode.

Met de passieve transponder kan de beschermende laag van betonnen bruggen permanent worden bewaakt. Roestschade wordt vroeg ontdekt. © Fraunhofer IMS

Effectieve vroege roestdetectie

De experts van het Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems IMS in Duisburg weten hoe ze roestdetectie effectiever en goedkoper kunnen realiseren. Met een nieuwe sensortransponder kunnen ze de penetratie van ionen in het beton permanent meten en bewaken. De sensor is ontwikkeld door de Materialprüfanstalt für Bauwesen Braunschweig (MPA). De onderzoekers van IMS hebben het geïntegreerd in een passief, draadloos transpondersysteem. De sensor zelf wordt doorkruist door zeer dunne ijzerdraden, die op regelmatige afstanden aan elkaar zijn bevestigd. tonen

Als de opgeloste zouten de ijzerdraden raken, beginnen ze te roesten en treedt breuk op. Op basis van het aantal defecte ijzerdraden is het mogelijk om te bepalen hoe ver de corrosie is gevorderd, hoeveel centimeter van de betonnen beschermlaag al is aangevallen. Op deze manier kan men berekenen wanneer de volgende reparatie moet plaatsvinden, "verklaart Frederic Meyer, wetenschapper bij het IMS. De meetgegevens worden via radio verzonden naar een lezer die de bouwvakkers bij zich hebben.

Magnetisch veld levert energie

Onze transponder haalt niet de benodigde energie voor de meting van een batterij, maar van een magnetisch veld dat door de lezer wordt gegenereerd. Daarom hoeft het niet te worden vervangen en kan het permanent in het gebouw blijven, zegt Meyer. Daarna kan het in het beton worden geplaatst .

De eerste veldtests zijn momenteel aan de gang: de sensor wordt in een testbrug van de MPA Braunschweig geplaatst en getest. De onderzoekers zullen van 4 tot 6 mei 2010 een prototype presenteren op de Euro-ID-beurs in K ln.

(Fraunhofer-Gesellschaft, 12.04.2010 - DLO)