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FP7

CROSS-IT — Ergebnis in Kürze

Project ID: 286981
Gefördert unter: FP7-SME
Land: Vereinigtes Königreich
Bereich: Industrie

Eine Technologie für eine bessere Überwachung und Beurteilung großer Betonbrücken

Brücken sind für die Verkehrsinfrastruktur in Europa von entscheidender Bedeutung, doch die alternden Stahlbetonstrukturen sind immer häufiger von Materialversagen betroffen. Im Rahmen einer EU-Initiative wurde die Einführung einer neuartigen Ultraschalltechnologie anvisiert, mit der sich interne Schäden auf Grundlage einer einfachen und effizienten Diagnose erkennen lassen.
Eine Technologie für eine bessere Überwachung und Beurteilung großer Betonbrücken
Beton ist bei Brücken das Baumaterial der Wahl. Für die meisten Brücken sind jedoch Verstärkungen in Form von unterstützenden Stahlträgern und Spanngliedern erforderlich, um die Tragfähigkeit zu erhöhen. Wenn sich im Beton Risse bilden und Wasser eindringt, kann die Stahlverstärkung durch das Wasser korrodieren. Da die Lasten gegenüber den ursprünglichen Spezifikationen kontinuierlich ansteigen, ist der Bedarf für sensible und genaue zerstörungsfreie Prüfungsmethoden (Non-Destructive Testing, NDT) und Zustandsüberwachungstechniken dringender geworden.

Das EU-finanzierte Projekt CROSS-IT (Smart condition monitoring and prompt NDT assessment of large concrete bridge structures) war der Entwicklung neuer Technologien gewidmet, um diesen Bedarf zu decken.

Die Wissenschaftler entwickelten eine effiziente und kosteneffektive Überwachungstechnologie, die zur Lokalisierung von Stahlträgern auf einem Bodenradar (Ground-Penetrating Radar, GPR) gründet. Zur Inspektion der unterstützenden Stahlträger von Betonstrukturen wurden zudem geführte Ultraschallwellen (Ultrasonic Guided Waves, UGW) entwickelt.

Die Forscher modellierten die Ultraschallwellen im Beton und in Spanngliedern und ermittelten anhand der Schnittstelle zwischen Beton, Stahlverstärkung und Spanngliedern die optimalen Ausbreitungsmodi. Zur Ausbreitung der über Modellierungen und Experimente bestimmten Modi wurden UGW-Transducer ausgewählt.

Das CROSS-IT-Team entwickelte, testete und validierte eine integrierte Systemsoftware für die automatische Fehlererkennung. Die Software und Hardware wurden weiterentwickelt, um die GPR- und UGW-Signale zu kombinieren, sodass Anwendern Resultate angezeigt werden können.

Das System von CROSS-IT senkt die Inspektionszeiten im Vergleich zu bestehenden Inspektionsmethoden erheblich. Ultraschallwellen ermöglichen zudem von einer einzelnen Stelle aus eine weitaus größere Inspektionsbandbreite als die bisher erreichte. Das System wird zudem den Bedarf für korrektive Instandhaltungsarbeiten minimieren, was zu einer erheblichen Senkung der insgesamten Betriebskosten führt. Die Projektergebnisse könnten in Zukunft die Brückeninspektion und Instandhaltungsverfahren revolutionieren, während gleichzeitig die Sicherheit der Unionsbürger verbessert wird.

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Schlüsselwörter

Betonbrücken, zerstörungsfreie Prüfungen, CROSS-IT, Bodenradar, Ultraschallwellen
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