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In der Hamburger Innenstadt werden in einem Abstand von ca. 500 m zwei Baugruben mit ähnlichen Randbedingungen geplant und hergestellt. Sie werden als Trogbaugruben unter Verwendung einer natürlichen dichten Schicht hergestellt. Die Baugrube Alter Wall wird komplett als Schlitzwandbaugrube realisiert, während bei der Baugrube Motel One zusätzlich zu der Schlitzwand auch zwei Bestandsverbauwände mit in den Baugrubenverbau integriert werden. Beide Baugruben liegen direkt an einem Fleet, weshalb ein zusätzlicher Verbau für den Abbruch der Außenwände und die Herstellung der Schlitzwand erforderlich wird (S. 675).

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Die Lasttransfermethode (LTM) ist eine besonders gut geeignete Methode für die Berechnung von Systemen mit starren Säulen und Pfählen mit relativ einfachen Geometrien. Es ist ein ingenieurmäßiges Werkzeug mit übersichtlichen Diagrammen zur Darstellung der wichtigsten Interaktionen und Ergebnisse für das Säulen-Boden-System. Der Boden oberhalb, zwischen und unterhalb der Säulen wird mit seinem Steifemodul berücksichtigt. Die verformungsabhängige Boden-Säulen-Interaktion für Mantelreibung und Spitzendruck wird durch Lasttransferkurven (Mobilisierungsfunktionen) beschrieben. Nichtlineare Lasttransferkurven basierend auf instrumentierten Probebelastungen werden empfohlen, um das reale Verhalten optimal abzubilden. Für eine breitere internationale Nutzung wird eine Alternative zu den vor allem in Frankreich bewährten, auf dem Pressiometermodul beruhenden Lasttransferkurven von FRANK und ZHAO (1982) vorgeschlagen. Die Lasttransfermethode, die ursprünglich für Einzelsäulen (Pfähle) entwickelt wurde, wird für kombinierte Systeme mit Säulen im großflächigen Raster oder unter Einzelfundamenten erweitert.

Load transfer method for the calculation of foundations and soil reinforcement systems with rigid columns
The load transfer method (LTM) is an appropriate method for the calculation of systems with rigid columns and piles with relatively simple geometry. It consists in a practical engineering tool with simple diagrams representing the main interactions and results for the soil-column system. The soil above, between and below the columns is described by its constrained modulus. The deformation-dependent soil-column interaction for skin friction and tip resistance is defined with load transfer curves. Non-linear load transfer curves based on instrumented load tests are recommended in order to represent the real behavior in an optimal way. Load transfer curves are proposed for a larger international use, as an alternative to the well-proven FRANK and ZHAO (1982) curves based on the pressuremeter modulus and used mainly in France. The load transfer method, which has been originally developed for single columns (piles), is extended for combined systems with columns in wide grids or under footings.

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Bodenplatten werden i. d. R. mit dem Bettungsmodulverfahren berechnet. Dessen wesentlicher Vorteil liegt in der Einfachheit der Modellbildung. Die Defizite des Verfahrens sind aber auch hinlänglich bekannt. In den im konstruktiven Ingenieurbau verwendeten Finite-Element-Programmen stehen heute durchaus mechanisch konsistentere Verfahren wie das Steifemodulverfahren oder die Modellierung des Baugrunds mit Volumenelementen zur Verfügung. Anhand einer Parameterstudie mit einer rechteckförmigen Bodenplatte werden die Ergebnisse des Bettungsmodulverfahrens mit denjenigen des Steifemodulverfahrens für typische Belastungsarten und Bodenarten verglichen und bewertet. Es zeigt sich, dass die Ergebnisse des Bettungsmodulverfahrens i. d. R. auf der sicheren Seite liegen, d. h. die Biegemomente in der Bodenplatte überschätzen. Dies ist aber nicht immer - insbesondere nicht bei Flächenlasten - der Fall.
Anhand des Beispiels einer Bodenplatte mit linienartigen Wandlasten und Einzellasten durch Stützen werden Effekte, die sich bei der Überlagerung von Lastfällen einstellen, untersucht. Dabei wird deutlich, dass bei der Überlagerung von Biegemomenten mit unterschiedlichen Vorzeichen, die sich beispielsweise bei positiven Momenten unter Stützen mit negativen Momenten aus Wandlasten an den Plattenrändern ergeben, sich beim Bettungsmodulverfahren Ergebnisse auf der unsicheren Seite einstellen können. In solchen Fällen wird bei Berechnungen nach dem Bettungsmodulverfahren empfohlen, die abmindernden Biegemomente aus Wandlasten nicht in voller Größe anzusetzen oder die Bodenplatte mit dem Steifemodulverfahren zu berechnen. Alternativ kann eine geeignete, dem Steifemodulverfahren entsprechende Bettungsmodulverteilung iterativ bestimmt werden.

Modeling of soil-structure interaction in the finite element analysis of foundation plates
In the finite element analysis of mat foundations soil is generally modelled by the subgrade reaction modulus method (Winkler springs). In practice this model is chosen mainly due to its simplicity. The shortcomings of this simplifying soil model are well known. Today's finite element software for structural engineering include mechanically consistent models for soil as e. g. the constrained modulus method which represents soil as an elastic half-space or the modelling of soil by 3-D solid finite elements. In a parametric study of a rectangular foundation mat for typical types of loadings and soils the results obtained by the subgrade modulus method and the constrained modulus method are compared. It is shown that the results of the subgrade modulus method are generally “on the safe side” compared to the constrained modulus method, i. e. the results of the subgrade modulus method overestimate the bending moments in the slab. However this does not apply for areal loads.
For a foundation mat with line loads applied by walls and point loads applied by columns effects are investigated which result from the superposition of both load cases. The superposition of bending moments with different signs resulting from positive moments under columns and negative moments due to walls at the edges of the foundation is examined. It is shown that in the case of the subgrade reaction method the overestimation of the negative bending moments due to the walls by the subgrade reaction method results in an underestimation of the superposed positive moments under the columns, i. e. the results of the subgrade reaction method are no more “on the safe side”. It is recommended to reduce the bending moments due to walls obtained by the subgrade reaction method for superposition or to model soil as elastic half-space by the constrained modulus method. Alternatively a subgrade modulus distribution under the slab corresponding to an elastic half-space can be determined iteratively.

Die Barodesie ist ein Materialmodell für granulare Materialien, das gewisse Ähnlichkeiten mit der Hypoplastizität aufweist. Sie wurde von KOLYMBAS eingeführt und basiert auf den Hypothesen von GOLDSCHEIDER für das asymptotische Bodenverhalten. Gängige Beziehungen der Bodenmechanik, wie z. B. die Beziehung für die Steifigkeit von OHDE bzw. JANBU, eine Spannungs-Dilatanz-Beziehung und Prinzipien der Critical State Soil Mechanics, lassen sich leicht in das vorgestellte Modell einbeziehen. In diesem Artikel werden die Konzepte der Barodesie an einfachen und bekannten Beispielen (zum Teil eindimensional) erklärt. Der Text ist damit ein guter Einstieg in die Barodesie und Materialmodellierung.

Concepts of barodesy
Barodesy is a material model for granular materials with similarities to hypoplasticity. It was introduced by KOLYMBAS and is based on hypotheses by GOLDSCHEIDER for asymptotic soil behavior. Common relationships of soil mechanics, such as the stiffness relationship of OHDE and JANBU, a stress-dilatancy relationship, and principles of Critical State Soil Mechanics are included in the presented model. In this article the concepts of barodesy are explained using simple and known examples. The article is thus a good introduction to barodesy and material modelling in general.

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Mit der European Macroseismic Scale 1998 - (EMS-98) steht für die Naturgefahr Erdbeben ein Instrumentarium zur Verfügung, das durch Einführung und konkrete Umsetzung der Verletzbarkeitsklassen (vulnerability classes) die Erklärung der beobachteten Unterschiede im Verhalten der vorherrschenden Bauweisen ermöglicht, zugleich aber auch die Kennzeichnung der rein empirisch begründeten Streubreiten zulässt.
Die grundlegende Methodik ist auch auf andere Naturgefahren wie Hochwasser, Tsunami und Wind übertragbar. Dies ermöglicht die Entwicklung einer vereinheitlichten Methodik zur Berücksichtigung der Bauwerksverletzbarkeit im Sinne eines Multi-Hazard-Ansatzes.
Erstmals steht ein verletzbarkeitsorientiertes Instrumentarium zur Verfügung, um einen Gebäudebestand für unterschiedliche Naturgefahren nach ingenieurmäßig vereinheitlichten Kriterien bewerten zu können.
Die Multi-Hazard-Verletzbarkeit mit ihren möglichen Streubreiten wird an realen Bauwerksbeständen untersucht und visualisiert.
Mit dem Konzept der “LEGOisierung” der Bestandsgebäude wird ein neuartiger Ansatz vorgestellt, um über die Substrukturierung der Gebäude in Geschosse (inkl. Dach, Keller und Decken) eine Weiterentwicklung der Typisierung in Richtung konkreter Schadensmerkmale und der lokalen Verletzbarkeit zu ermöglichen.
Es wird ein Ausblick auf ein zu entwickelndes “Konzeptionelles Simulations-Tool” gegeben, welches mit den entwickelten Tools und Methoden die Simulation von Schäden und Verlusten infolge verschiedener Naturgefahren und ihrer Abfolgen ermöglicht.

Conceptual basics and tools to assess the multi hazard vulnerability of existing buildings
The European Macroseismic Scale 1998 - (EMS-98) is an instrument for the natural hazard of earthquakes, which allows the explanation of the observed differences in the behavior of the prevailing building types by introducing and concrete implementation of the vulnerability classes. The EMS-98 enables also the identification of purely empirically justified ranges of scatter.
The basic methodology is also applicable to other natural hazards such as flood, tsunami and wind. This allows for the development of a unified methodology for the consideration of building vulnerability in the sense of a multi hazard approach.
For the first time, a vulnerability-oriented instrument is available to evaluate a building stock for different natural hazards according to criteria that have been standardized in terms of engineering.
The multi hazard vulnerability with its possible spreads is examined and visualized on real building inventories.
With the concept of “LEGOisation” the existing buildings, a novel approach is presented to allow the sub-structuring of buildings in stories (including roof, basement and ceiling) to further development of the classification towards specific damage characteristics and local vulnerability.
It provides an outlook on a “Conceptual Simulation Tool” to be developed, which uses the tools and methods developed to simulate damage and losses as a result of various natural hazards and their sequences.

Mit der vorliegenden Abhandlung wird der erste Beitrag zum Distributed Strain Sensing in der Geotechnik in der Bautechnik ergänzt. Insbesondere zeigt die Vergangenheit, dass gerade beim planenden Ingenieur eine große Unsicherheit hinsichtlich der Ausschreibung besteht. Damit ist vor allem das “Was” gemeint. Das Feld der ortsverteilten faseroptischen Sensortechnik ist, wie bereits beschrieben, ein weitgefächertes Gebiet. Die im Folgenden zusammengestellten Ausführungen gelten sowohl für das Distributed Temperature Sensing als auch für das Distributed Strain Sensing. Der zusammengetragene Ausschreibungsumfang basiert auf einer 25-jährigen Tätigkeit auf dem Gebiet der faseroptischen Messtechnik in der Erdöl- und Erdgasindustrie, im Wasserbau und der Geotechnik. Die Ausführungen beziehen sich auf das Distributed Strain Sensing. Das beschriebene System wird kommerziell auf dem Markt vertrieben und unterliegt keiner ausschreibungsrelevanten Beschränkung. Der Beitrag umfasst eine kurze allgemeine Beschreibung der auszuschreibenden Leistungen in Verbindung mit Ausschreibungsbausteinen, welche die gewünschte Leistung derart beschreibt, dass der planende Ingenieur wirklich vergleichbare Angebote erhält. Der Beitrag schützt den Ausschreibenden jedoch nicht vor der eigenen Wertung der angebotenen Leistung hinsichtlich der Eignung und Leistungsfähigkeit des Bieters. Abschließend werden zwei nicht abschließende Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zwischen dem Distributed Sensing und konventionellen Messverfahren dargestellt.

Distributed strain sensing in geotechnics - part 2 - tender texts for distributed fiber optic measurements in geotechnical engineering
This contribution is a first contribution regarding distributed strain sensing in geotechnical engineering. In particular, the past shows a lot of uncertainty of the planning engineer with regard to request for proposals, especially dealing with the definition of “What” to request for. The field of the local distributed fiber optic sensor technology is, as already mentioned, a wide area. The following reports apply to both distributed temperature sensing and distributed strain sensing. The collected tender extent is based on an up to 25-year-old activity in the field of fiber-optical measurement technology in the oil and gas industry, in hydraulic engineering and geotechnics. The following explanations in this contribution apply to distributed strain sensing. The system described is commercially distributed and is not subject to any tender relevant restrictions. This contribution includes a brief general description of the services to be tendered in connection with tender blocks describing the desired output clearly to ensure that the engineer receives comparable offers. Nevertheless, this contribution does not protect the contractor regarding his own evaluation of the offered services in relation to the suitability and performance of the tenderer. Finally, two non-exhaustive economic considerations between the distributed sensing and conventional measuring methods are compared.

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Die “wichtigste Vorsorgemaßnahme gegen Schlossschäden” ist gemäß EAU 2012 die lagetreue Einbringung der Tragelemente von kombinierten Spundwänden. Toleranzen für kombinierte Spundwände sind nicht allgemein festgelegt und für jede Baumaßnahme gesondert zu vereinbaren.
Heutige Konstruktionen mit kombinierten Spundwänden unterliegen zunehmend erhöhten Anforderungen in Form von großen Geländesprüngen und hohen Wasserüberdrücken. Gerade im Hinblick auf die damit verbundenen Profillängen und die erhöhten Beanspruchungen der Spundwandschlösser während der Herstellung sind die derzeitigen Toleranzangaben und Bewertungskriterien zum Einbau der Zwischenbohlen oftmals unzureichend.
In diesem Beitrag wird die beschriebene Problematik dargestellt und im Hinblick auf Überwachung, Ausführungskontrollen und Lösungsansätze diskutiert.

Tolerance requirements for long combined sheet pile walls
According to EAU 2012 the true positioning of the king piles is the most important precautionary measure against declutching of combined sheet pile walls. Tolerances for combined sheet pile walls are not generally specified and are to be agreed separately for each construction project.
Today combined sheet pile walls challenge an increase in water depth and high water pressure respectively. In association with an increase in profile lengths and in loads on the sheet pile locks during installation, the current tolerances and evaluation criteria regarding the installation of the intermediate piles are often insufficient.
This article presents the problems described and discusses monitoring measures and possible solutions.

Der Elbe-Seitenkanal (ESK) schließt den Seehafen Hamburg an das deutsche Binnenwasserstraßennetz an und ist damit die zentrale Hinterlandanbindung des Hamburger Hafens. Im Verlauf des ESK steht in Scharnebeck bei ESK-km 106 das Schiffshebewerk (SHW) Lüneburg. Das Doppel-Senkrechthebewerk, welches zwischen 1969 und 1975 errichtet wurde und schließlich 1976 in Betrieb genommen werden konnte, überwindet eine Fallhöhe von 38 m. Das SHW Lüneburg stellt in den heutigen Abmessungen zunehmend einen Engpass für die Schifffahrt dar und soll durch den Neubau einer Sparschleuse mit etagenförmig in den Kammerwänden integrierten Sparbecken und einer Nutzlänge von 225 m ergänzt werden. Für die Errichtung der Schleuse ist die Herstellung einer Baugrube mit den Abmessungen L/B/H = 260 m/60 m/25 m in unmittelbarer Nähe zum bestehenden und im Betrieb verbleibenden SHW erforderlich. Im Rahmen der Planung lag der Schwerpunkt neben der Entwurfs- und Ausführungsplanung der technisch anspruchsvollen Baugrubenkonstruktion vor allem auch in der Betrachtung der Auswirkungen der neuen Baugruben-/Schleusenkonstruktion auf das direkt benachbarte SHW.

Planning an excavation for a new lock at the Elbe-Seitenkanal near Lüneburg - great challenges to overcome
The Elbe-Seitenkanal connects the seaport of Hamburg to the German inland waterways; therefore, it is an important back country support for the Port of Hamburg. At ESK-km 106, near the city of Scharnebeck, the ship lift Lüneburg is located. The double vertical ship lift was built between 1969 and 1975 and operates since 1976. The ship lift overcomes a drop height of 38 m. For the contemporary sizes of ships, the ship lift is too small and has to rebuilt. Thus, it should be constructed a thrift lock with in tiers integrated economizing basin in the chamber walls. The effective length would be augmented to 225 m. For the construction of the new lock an excavation with the dimensions 260 m × 60 m × 25 m is needed; close to the existing ship lift. Within the planning the focus lies on the impact of the challenging excavation/lock construction to the nearby ship lift.

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Mitten in der Innenstadt von Hamburg werden in einem Abstand von ca. 500 m zwei Baugruben mit ähnlichen Randbedingungen geplant und hergestellt. Beide Baugruben werden als Trogbaugruben unter Verwendung einer natürlichen dichten Schicht hergestellt. Die Baugrube Alter Wall wird komplett als Schlitzwandbaugrube realisiert, während bei der Baugrube Motel One zusätzlich zu der Schlitzwand auch zwei Bestandsverbauwände mit in den Baugrubenverbau integriert werden. Beide Baugruben liegen direkt an einem Fleet, weshalb ein zusätzlicher Verbau für den Abbruch der Außenwände und die Herstellung der Schlitzwand erforderlich wird. Bei der Baugrube Alter Wall wurde die Schlitzwand wegen des in einer Rinne tief anstehenden Glimmertonhorizonts bis zu einer Tiefe von 50 m hergestellt und teilweise noch um weitere 20 m durch einen Dichtschleier nach unten ergänzt. Entlang dieser Baugrube verläuft direkt unter dem Fleet die S-Bahn und auf der anderen Seite befinden sich das Rathaus und die Börse von Hamburg. Wegen der Gründung dieser Gebäude auf Holzpfählen wurde die zulässige Setzung auf 1,0 cm begrenzt und daher eine Verformungsberechnung mit FEM vorgeschrieben.

Design and construction of two excavation pits in the town center of Hamburg
Two excavation pits are designed and constructed with quite similar boundary conditions in the center of Hamburg. Both pits are realized as trough excavation pits using the mica clay or the marl as a sealing layer. The pit for Alter Wall is completely designed with a diaphragm wall, while for the pit of Motel One in addition to the diaphragm wall two existing pit walls are integrated into the pit walls. Both excavations are located directly at a Fleet (channel), so an additional pit wall for the demolition of the outer walls and the construction of the diaphragm wall is required. For the pit of Alter Wall the diaphragm wall was constructed to a depth of 50 m due to the low-lying mica clay horizon and was partially supplemented by a sealing curtain with an additional length of 20 m. At the street side of the pit for Alter Wall the city hall and the stock exchange of Hamburg are located and along the other side the S-Bahn runs directly under the Fleet. Due to the fact that these buildings were built on wooden posts, the permissible settlement was limited to 1.0 cm and therefore a deformation calculation with FEM was required.

Den Arbeitskreis “Baugruben” der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik erreichten in der Vergangenheit wiederholt Hinweise von Anwendern, in denen auf die Unterschiede beim Nachweis der vertikalen Tragfähigkeit von Baugrubenwänden zwischen 4. und 5. Auflage der Empfehlungen des Arbeitskreises “Baugruben” (EAB) hingewiesen wurde. Vergleichsberechnungen zeigten, dass der Nachweis der vertikalen Tragfähigkeit nach 5. Auflage zu unwirtschaftlicheren Ergebnissen als nach 4. Auflage führt. Als ursächlich konnten dabei die empfohlenen Werte für die rechnerische Ermittlung der Mantelreibung identifiziert werden. Dies wurde vom Arbeitskreis zum Anlass genommen, die aktuellen Empfehlungen detailliert zu überprüfen und unter Einbeziehung wissenschaftlicher Erkenntnisse und praktischer Erfahrungen eine Überarbeitung vorzunehmen. Gegenstand des vorliegenden Aufsatzes ist die Begründung des Erfordernisses der Anpassungen, die inhaltliche Begründung der vorgenommenen Überarbeitungen und der Abdruck des Entwurfs der überarbeiteten Empfehlungen mit der Bitte um Stellungnahme durch die Fachwelt.

Report of the committee for recommendations on excavations: Draft of R 85 and annex A 10 - external bearing capacity of soldier piles, sheet pile walls and in-situ concrete walls
In the past, the working group “Baugruben” of the German Society for Geotechnical and Ground Engineering repeatedly received indications from users pointing out the differences in the verification of the vertical load bearing capacity of retaining walls between 4th and 5th edition of the Recommendations on Excavations (EAB). Comparative calculations showed that the verification of the vertical load capacity after the 5th edition leads to less economical results than after the 4th edition. The recommended values for the computational determination of the skin friction could be identified as causal. This was used by the working group as an opportunity to review the current recommendations in detail and to revise them, taking into account scientific findings and practical experience. The subject of this article is the justification for the need for adjustments, the substantiation of the revisions made and the reprinting of the draft of the revised recommendations with a request for comments from experts.

Firmen und Verbände
: Wie sicher sind unsere Brücken?
Ingenieurewoche bei der Bundesstiftung Baukultur
DBV-Heft 43 “WU-Bauwerke aus Beton”
denkmal 2018: Weiterbildung im großen Stil

Veranstaltung: Internationale Konferenz zu Innovationen in Glas und Fassade - “engineered transparency”

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Beim Bau des neuen Predigerseminars auf dem Dach des Wittenberger Schlosses entschieden sich bruno fioretti marquez Architekten für Liapor-Leichtbeton. Er passt perfekt zum massiven, monolithischen Geist des Hauses, erfüllt aber auch die bauphysikalischen Vorgaben. Die einschalige Bauweise machte außerdem die Bauausführung in der Praxis besonders einfach. (Foto: Stefan Müller)

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Korrosionsmonitoring von Stahl- oder Spannbetonbauwerken hat in den vergangenen Jahren als Ergänzung zur herkömmlichen Bauwerksuntersuchung deutlich an Relevanz gewonnen. Einsatzgebiete sind z. B. Bauteile, die nach Fertigstellung nicht mehr zugänglich sind oder an denen aufgrund vorhandener Beschichtungen keine Potentialfeldmessungen durchgeführt werden können. Weiterhin kann Korrosionsmonitoring auch für die Überwachung des Korrosionsfortschritts an korrodierenden Systemen z. B. zum Nachweis des Instandsetzungserfolgs bei Anwendung des Prinzips W-Cl gemäß Instandsetzungsrichtlinie des DAfStb oder zum Funktionsnachweis bei KKS-Installationen nach DIN EN ISO 12696 eingesetzt werden. Trotz zunehmender Bedeutung existieren für das Korrosionsmonitoring bis dato keine Richtlinien oder Handlungsempfehlungen. Diese Lücke soll das Merkblatt B12 “Korrosionsmonitoring von Stahl- und Spannbetonbauwerken” der Deutschen Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung DGZfP füllen, das im Frühjahr 2018 veröffentlicht wurde [1]. In diesem Beitrag werden das Merkblatt B12 vorgestellt, die grundlegenden Messprinzipien erläutert und anhand von Anwendungsbeispielen das Potenzial von Korrosionsmonitoring bei Neubau- und Bestandsobjekten illustriert.

Corrosion Monitoring of Reinforced Concrete Structures - DGZfP Specification B12
During the last few years corrosion monitoring of reinforced or prestressed concrete structures has developed into a valuable tool to assist with the assessment of existing structures. Besides obvious applications as for instance structural elements which are not accessible after completion or which cannot be assessed by means of half-cell potential measurement due to existing coatings, corrosion monitoring can also be very beneficial for the monitoring of the corrosion progress of corroding systems. This has gained increasing relevance e.g. for the monitoring of repair measures according to repair principle “increasing resistivity” or for the surveillance of Cathodic Protection installations (CP). Despite this increasing relevance there are up to now no guidelines or standards for corrosion monitoring in Germany. This gap shall now be bridged by the new specification B12 “Corrosion Monitoring of Reinforced and Prestressed Concrete Structures” published by the German Society for Non-Destructive Testing DGZfP in spring 2018 [1]. This article will briefly present the specification B12, highlight the basic measurement principles and illustrate the potentials of corrosion monitoring for new and existing structures by means of case studies.

Die Rückprallhammerprüfung ist in Deutschland seit Jahrzehnten ein genormtes Prüfverfahren, mit dem die Betondruckfestigkeitsklasse abgeschätzt werden kann. Bei der Prüfung und der anschließenden Bewertung der Ergebnisse wird der Zusammenhang zwischen Oberflächenhärte und Betondruckfestigkeit ausgenutzt. Die mit dem Original Schmidthammer ermittelten Rückprallwerte basieren auf der gemessenen Rückprallstrecke und können Rückschlüsse auf das elastische Verhalten oberflächennaher Schichten von Betonbauwerken geben. In einem mittlerweile fast sechzigjährigen Anwendungszeitraum haben sich die Funktionsweise und das Handling des Schmidthammers kaum verändert. Mit Einführung der DIN EN 13791/A20 ist es seit Februar 2017 möglich, die Druckfestigkeit von Bauwerksbetonen auch auf Basis der Q-Werte abzuschätzen. Die Ermittlung des Rückprallwerts erfolgt dabei über die Energie- oder Geschwindigkeitsdifferenz und ist dem älteren mechanischen Verfahren (Original Schmidthammer) in einigen Punkten überlegen. Die Messergebnisse sind unter anderem nicht mehr vom Schlagwinkel abhängig, sodass z. B. geneigte Betonuntergründe geprüft und auf ihre Druckfestigkeit abgeschätzt werden können.

Non-destructive to structural strength - Comparative investigations for rebound hammer testing
For decades, rebound hammer testing has been a standardised test method in Germany for estimating the concrete compressive strength class. The test and subsequent evaluation of the results takes into account the relationship between surface hardness and concrete compressive strength. The rebound strengths determined with the original Schmidthammer are based on the measured rebound distance and can be a characteristic value for the elastic behaviour of near-surface layers of clay structures. In an application period of almost 60 years, the functionality and handling of the Schmidthammer has hardly changed. With the introduction of DIN EN 13791/A20, it's possible to estimate the concrete compressive strength on the basis of the Q-values since February 2017. The determination of the rebound value takes place with the energy or speed difference and is superior to the older mechanical method (Original Schmidthammer) in some points. Among other things, the measurement results are no longer dependent on the angle of impact, so it will be possible to test inclined concrete surfaces and estimate the compressive strength.

Die AKR-Schadensevolution von Betonfahrbahndecken ist in der Anfangsphase durch eine Dunkelfärbung der Oberfläche im Fugenbereich gekennzeichnet. Es wird vermutet, dass eine erhöhte Durchfeuchtung der Betonrandzone ursächlich für diese Erscheinung ist. Vor diesem Hintergrund wurde exemplarisch eine Fahrbahnplatte eines repräsentativen Bundesautobahnabschnitts systematisch mit verschiedenartiger zerstörungsfreier Prüftechnik vor Ort untersucht. Die Ergebnisse der zunächst erfolgten großflächigen Durchmusterung mit Radar zeigen, dass in den Bereichen mit einer Dunkelfärbung der Betonfahrbahndecke erhöhte Laufzeiten der Radarimpulse zwischen der Oberfläche und der Rückseite der Betonfahrbahndecke auftreten, was auf eine erhöhte integrale Durchfeuchtung der Betonfahrbahndecke schließen lässt. Vertiefend durchgeführte NMR-Feuchtemessungen in der Betonrandzone zeigen eine gute Korrelation zwischen erhöhtem Feuchtegehalt und der dunkel gefärbten Fahrbahnoberfläche. Die Ergebnisse beider zerstörungsfreien Prüfmethoden lassen den Schluss zu, dass die Betonfahrbahndecke in der Nähe des Fugenkreuzes eine höhere Durchfeuchtung als im Bereich der Querscheinfuge aufweist. Die geringste Durchfeuchtung besitzt die Betonfahrbahndecke in der Plattenmitte. Die mit den zerstörungsfreien Prüfverfahren ermittelten Befunde stimmen prinzipiell gut mit den punktuell mittels Darr-Wäge-Verfahren an Bohrmehlproben gewonnenen Ergebnissen überein.

Darkening of the surface within alkali-silica reaction context - Root cause analysis with non-destructive measurement methods
The damage evolution in concrete pavements due to alkali-silica reaction is characterized in the initial phase by a darkening of the surface along joint regions. It is generally assumed that an increased moisture content of the concrete boundary zone is responsible for this visual appearance. Against this background, a concrete pavement slab of a representative German motorway section was systematically investigated in-situ using different non-destructive measurement methods. The results of the high-resolution, planar radar showed an increased time of flight of the radar pulse between the pavement surface and the base of the concrete slab in the darkened areas. This indicated that the overall moisture content is increased near joints in the slab. Additional NMR moisture measurements in the concrete boundary zone confirmed the correlation between increased moisture content and the dark-colored surface of the concrete pavement. The results of both non-destructive measurement methods indicated that the moisture content near the intersection of two joints was higher than the moisture content near the area around the transverse joint. The lowest moisture content was measured in the center of the concrete pavement slab. The results obtained with the two non-destructive testing methods were in overall good agreement with moisture measurements of boring dust analyzed using the gravimetric method.

In den letzten Jahren sind im deutschen Bundesautobahnnetz vermehrt AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken aufgetreten. Ursächlich hierfür ist die Verwendung alkaliempfindlicher Gesteinskörnung. Dies führt bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasser infolge der Exposition der Fahrbahndecke und des alkalischen Milieus durch den Einsatz alkalireicher Portlandzemente bei der Betonherstellung zu einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR). Zusätzlich wird der AKR-Schädigungsprozess in Betonfahrbahndecken durch den externen Tausalzeintrag (primär NaCl) im Winter begünstigt. Vor diesem Hintergrund kommt der Ermittlung des Tausalzeintrags in den Fahrbahndeckenbeton eine große Bedeutung zu.
Die Analyse des Tausalzeintrags erfolgte bisher ausschließlich nasschemisch an gemahlenen Bohrkernsegmenten. Nachteilig sind hierbei der relativ hohe prüftechnische Aufwand und die eingeschränkte Ortsauflösung. Der alternative Einsatz von LIBS (Laser-induced breakdown spectroscopy) eröffnet in diesem Kontext neue Möglichkeiten. So wird in diesem Beitrag anhand von Bohrkernen aus einem repräsentativen AKR-geschädigten BAB-Abschnitt exemplarisch die Vorgehensweise bei der LIBS-Analyse zur Ermittlung der Na- und Cl-Verteilung an vertikalen Schnittflächen von Bohrkernen aufgezeigt. Da der Tausalzeintrag primär über den Zementstein erfolgt, wurde der verfälschende Na-Grundgehalt der Gesteinskörnung mittels eines Ausschlusskriteriums (Ca-Gehalt) eliminiert. Vergleichend durchgeführte Cl-Mappings mit Mikroröntgenfluoreszenzanalyse sowie nasschemische Analysen belegen die Güte der durchgeführten LIBS-Messungen. Allerdings bedarf es bei der quantitativen Ermittlung des Natriumgehaltes in der Betonfahrbahndecke noch weitergehender Untersuchungen.

Analysis of the intrusion of de-icing salt into concrete pavements by a novel test method
In recent years the German motorway network has seen an increase in the occurrence of damage in concrete pavements. This has been caused by the use of alkali-sensitive aggregates. Given the exposure of the concrete pavement to water and the alkaline environment caused by the use of Portland cement during concrete mixing, this environment can lead to an alkali-silica reaction (ASR) process. This ASR-damage process in concrete pavements is further exacerbated by the external application of de-icing salt in winter. Against this background, the evaluation of the intrusion of de-icing salt becomes of great importance.
Until now, the analysis of the intrusion of de-icing salt was carried out in a wet-chemistry process on finely ground segments of drilling cores. The disadvantages of this method are the relatively arduous testing process and the limited depth resolution. The alternative application of LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) offers new possibilities in this context. In this paper, the procedure for the LIBS analysis of sodium and chloride distribution on vertical cut surfaces of drilling cores taken from representative ASR-damaged concrete pavements is presented. Because the intrusion of de-icing salt takes place primarily in the cement matrix, the distorting effect of the sodium content in the aggregates was eliminated by an exclusion criteria (namely, the calcium content). The comparable chloride mappings by micro X-ray fluorescence spectroscopy and wet-chemical analysis confirm the quality of the LIBS measurements. However, additional investigations are necessary for the quantitative analysis of sodium content in concrete pavements.