IBK Jahresbericht 2004-2006 - Institut für Baustatik und Konstruktion ...

FORSCHUNG
Zustandsindikatoren für die Inspektionsund
Unterhaltsplanung
Projektleitung: Prof. Dr. M.H. Faber
Mitarbeiterin: V. Malioka
Projektpartner: Schweizerischer Nationalfonds,
Bern.
Die Auswahl von kosteneffizienten, präventiven
und notwendigen Unterhaltsmassnahmen basiert in
der Regel auf Zustandsbeurteilungen, die aufgrund
von Inspektionen, Tests und Beobachtungen gewonnen
werden. Solche Zustandsbeurteilungen unterliegen
grossen Unsicherheiten und sind im Allgemeinen
nur Indikatoren über den Zustand der Konstruktion.
Schädigung von Betonkonstruktionen
treten in verschiedenen zeitlichen Phasen auf und
führen daher zu unterschiedlichen Konsequenzen.
Diese Phasen können mittels Inspektionen beobachtet
und unterschieden werden. Die Kosteneffizienz
des Unterhalts und der Reparaturen ist davon
abhängig, wann und wie diese Massnahmen durchgeführt
wurden.
Diese Arbeit konzentriert sich auf die Anwendung
des Bayes’schen Ansatzes zur Qualitätskontrolle
und zur Inspektions- und Unterhaltsplanung
von Betonkonstruktionen basierend auf Zustandsindikatoren.
Bis heute werden vorwiegend vier zerstörungsfreie
Inspektionsmethoden angewandt: die
Potenzialmessungen, durch Macrocell-Systeme, die
Messung der Betonüberdeckung und die Bestimmung
der Karbonatisierungstiefe mittels Phenolphthalein.
Zwei Eigenschaften charakterisieren
die Bedeutung und die Qualität des Indikators. Erstens
die Stärke des Indikators, d.h. die Wahrscheinlichkeit,
dass die Schädigung des Bauteils erreicht
ist, falls eine Inspektion eine positive oder negative
Indikation angibt. Zweitens die Likelihood des
Indikators, d.h. die Wahrscheinlichkeit, dass eine
Inspektion eine positive oder negative Indikation
angibt, gegeben dass das Betonbauwerk in einem
bestimmten Zustand ist [1].
Condition Indicators for Inspection and
Maintenance Planning
The selection of cost efficient preventive and essential
maintenance measures is normally based on
condition assessments achieved through inspections,
tests and monitoring. Such condition assessments
are subject to significant uncertainties and in
general at best provide indications rather than observations
about the structure’s condition. Deterioration
of concrete structures occur in a number of
phases, leading to varying consequences. These
phases can be observed and differentiated by means
of inspections. Furthermore, the cost efficiency of
maintenance and repair activities is highly dependent
on when and how they are implemented.
This research project focuses on the use of a
Bayesian approach in quality control, inspection
and maintenance planning of concrete structures
based on condition indicators. Predominantly, four
NDE methods have been applied up until today:
half-cell potential, macrocell systems, concrete
cover depth and phenolphthalein measurements.
Two features characterise the relevance and the quality
of an indicator. Firstly, the strength of the indicator,
i.e. the probability of the (adverse) structural
state of interest conditional upon a positive or negative
indication. Secondly, the likelihood of the indicator,
i.e. the probability of observing a positive or
negative indication conditional on the (adverse)
structural state of interest [1].
[1] Malioka, V. and Faber, M.H. (2003). Condition indicators
for inspection and maintenance planning. Proceedings
to the 9th International Conference on Applications
of Statistics and Probability in Civil Engineering
ICASP9, Volume 2, pp. 1101-1108, San Francisco, USA,
July 6-9, 2003.
Wahrscheinlichkeit der Korrosioninitiierung nach 50
Jahren bis zur Bewehrung d, gegeben eine Indikation auf
Korrosionsinitiierung in einer Tiefe z.
Probability of corrosion initiation after 50 years at the
depth of reinforcement d, given an indication of corrosion
initiation at depth z.
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