Katarzyna Zdanowicz

Abstrakt: Die Fuß‐ und Radwegbrücke über den Seeblickweg in Stuttgart wurde als integrales Holz‐Carbonbeton‐Verbundbauwerk mit einem Fokus auf ihre Dauerhaftigkeit errichtet. Dazu wurde von Beginn an ein S tructural Health Monitoring System mitgeplant, das eine Temperatur‐, Feuchte‐ und Dehnungsüberwachung umfasst. Dieser Aufsatz beschreibt die Ausführung der verteilten faseroptischen Sensoren und zeigt die Rissentwicklung zu verschiedenen Kontrollzeitpunkten: Es wurde das Aufreißen der Deckschicht infolge des Ablassens des Traggerüsts überprüft sowie eine Folgemessung nach 21 Monaten durchgeführt. Außerdem erfolgte eine Befahrung der Fuß‐ und Radwegbrücke mit einem Servicefahrzeug, sodass die Schnittgrößenänderung ohne Kriech‐, Schwind‐ und Temperatureinfluss berechnet werden konnte. Darauf aufbauend wird eine rechnerische Bewertung der Rissbreite auf Grundlage der DAfStb‐Richtlinie für „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“ präsentiert. Im Vergleich zu vorher durchgeführten Biegeversuchen zeigt sich ein Unterschied zwischen gemessenen und berechneten Rissabständen. Außerdem wird die jahreszeitliche Temperaturentwicklung auf Höhe der obersten Bewehrungslage des unbeschatteten Überbaus präsentiert.

Abstrakt: Treibreaktionen, unter anderem die Alkali‐Kieselsäure‐Reaktion (AKR), stellen eine der größten Herausforderungen für die Dauerhaftigkeit von Stahl‐ und Spannbetonbauwerken dar, da sie schwer prognostizierbar sind und konventionelle Instandsetzungsmaßnahmen ohne kontinuierliche Kontrolle an Grenzen stoßen. An der Eisenbahnüberführung Itztalbrücke wurde deshalb erstmals ein umfassendes Überwachungskonzept mit verteilter faseroptischer Sensorik (DFOS) umgesetzt. Im Zuge der Instandsetzungsarbeiten 2023–2024 erfolgte die Installation von mehr als 2000 m Sensorik in gefrästen Nuten an 14 Pfeilern. Die DFOS‐Messungen ermöglichen eine hochauflösende flächendeckende Erfassung von Dehnungen und Rissaktivitäten – auch unter Oberflächenschutzsystemen, die visuelle Inspektionen erschweren. Bereits die ersten 18 Monate der Zustandsüberwachung mit DFOS zeigen den Mehrwert: neben saisonalen reversiblen Verformungszyklen konnten dauerhafte Mikrorissöffnungen und irreversible Schädigungsfortschritte präzise nachgewiesen werden. Die Ergebnisse belegen, dass DFOS nicht nur feinste Rissbildungen frühzeitig detektiert, sondern auch eine neue Qualität der Langzeitdiagnostik von treibreaktionsgeschädigten Bauwerken eröffnet. Der Beitrag stellt am Beispiel der EÜ Itztalbrücke die Möglichkeiten dieser Technologie als leistungsfähiges Werkzeug zur sicheren Zustandsbewertung vor.

Abstrakt: Verteilte faseroptische Messungen (Distributed Fiber Optic Sensing, DFOS) etablieren sich als zuverlässige Methode im Structural Health Monitoring (SHM) von Brücken. Unter ihren Anwendungen sind statische Dehnungsmessungen am weitesten verbreitet, weil moderne Messgeräte (Interrogatoren) eine räumliche Auflösung im Millimeterbereich entlang des Sensorkabels ermöglichen. Derzeit haben Hochfrequenzmessungen, bekannt als Distributed Acoustic Sensing (DAS), zunehmende Aufmerksamkeit erlangt, da sie auch die Erfassung von dynamischen Ereignissen ermöglichen. DAS‐Messungen wurden erfolgreich eingesetzt, um Straßen‐ und Schienenverkehr zu überwachen, Strukturschwingungen unter kontrollierter Anregung zu untersuchen sowie Eigenformen zu identifizieren. Vorläufige Studien deuten zudem auf das Potenzial hin, plötzliche und verdeckte Schadensereignisse zu erkennen, wie die Spanndrahtbrüche als Folge von Spannungsrisskorrosion. Der Beitrag fasst aktuelle Entwicklungen und Möglichkeiten von DAS im SHM von Brücken zusammen, bewertet seine Vorteile, Einschränkungen und Herausforderungen bei der Umsetzung und skizziert mögliche Ansätze für die Praxis.

Chemical prestressing was developed during the 1960s; however, and due to technical difficulties at that time, the technology was not considered as an alternative to conventional prestressing; instead, it was only used as a shrinkage compensating method. Still, recent development in concrete technology encouraged several researchers to revisit this technology, where significant achievements were made. This paper aims to present a state‐of‐the‐art review about the recent development in the chemical prestressing technology. This includes reviewing existing field applications, existing types of expansive additives, influence of different expansive additives, influence of curing methods, mix proportioning, mechanical properties, and structural behavior. Furthermore, a thorough discussion was performed and suggestions were made for future researchers to help further contribute to the development of this prestressing technology. It was concluded that although the chemical prestressing technology seems very promising, more research is required before using it in practical applications.

The article describes measurements of strains of concrete, steel and textile reinforcement with distributed fiber optic sensors (DFOS). The technology of distributed strain measurements gains currently increasing attention within the civil engineering field and indeed the DFOS can be applied in various measurement scenarios providing results and insights which were not possible before. Within this article, the fibers and adhesives that are most commonly used are compared and several measurement scenarios and their results are described, including precise strain measurements with high resolution as well as measurements on large‐scale specimens. Concrete strains were measured in a multiaxial compression stress state and also during setting and hardening and in flexural tests. Strains of the steel and textile reinforcement were monitored along the bond zone and also in flexural tests. Finally, cracking patterns were observed and compared with digital image correlation methods. Validated examples of applications of DFOS in laboratory work are described.

Die chemische Vorspannung ist ein alternatives Verfahren zur Spannungseinleitung in Beton, das ohne mechanische Spannvorrichtungen auskommt. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse von experimentellen Untersuchungen zum Trag‐ und Verformungsverhalten von dünnen textilbewehrten Quellbetonelementen vorgestellt. Hierzu wurden Verformungsmessungen zum freien und behinderten Quellen an Probekörpern unterschiedlicher Quellbetonmischungen sowie experimentelle Untersuchungen zum Biege‐ und Verbundverhalten von dünnen, mit Carbontextilgittern bewehrten Probekörpern durchgeführt. Die Versuchsergebnisse bestätigen, dass die Verwendung von Quellzusatzmitteln das Verhalten des Textilbetons beeinflusst. Die Beanspruchung bei Erstrissbildung sowie die Durchbiegung bei Erstrissbildung können mit zunehmendem Anteil von Quellzusatzmitteln erhöht werden. Zudem erreichen die Probekörper aus Quellbeton höhere maximale Verbundspannungen als entsprechende Probekörper ohne Quellzusatzmittel.

Wydawnictwo SIGMA-NOT wydaje czasopisma fachowe informuj?ce swoich czytelnik?w o najnowszych osi?gni?ciach naukowych i nowoczesnych rozwi?zaniach technicznych w Polsce i na ?wiecie, popularyzuje problemy techniczne oraz poszerza wiedz? i kultur? techniczn?.

The technology of prestressing concrete structures has been a well‐established field in structural engineering since the last century. Nowadays, new materials developed for reinforcing concrete structures, such as fibre‐reinforced polymers (FRPs), open further possibilities for engineers. FRP tendons are more and more often investigated as an efficient and suitable material for prestressing, and there are already some field applications of this technology. This paper aims to describe the current state of knowledge in the field of prestressing with FRP tendons, with regard to available materials, developed anchorages and undertaken investigations. Researches conducted in areas such as bond strength, ductility, durability, long‐term behavior, and high‐temperature resistance are described and summarized. Our goal was to provide a summary of what has been achieved so far in the research field of prestressing concrete structures with FRP tendons; however, field applications and standardization issues are not part of this review.