Extensometer

Abbildung 1: Messstelle Invarstabextensometer

1 Zweckbestimmung

Mit einem Extensometer wird die Abstandsänderung zwischen zwei voneinander getrennten Fixpunkten am oder im Bauwerk gemessen. Der Abstand kann von wenigen Zentimetern bis zu hundert Meter betragen.Extensometer finden Anwendung in der quantitativen Beurteilung von Hebungen und Setzungen in Fundamenten, Schüttungen und unterirdischen Hohlräumen sowie zur Bestimmung von Ausdehnungen bzw. Schrumpfungen von Bauwerken/ Bauteilen.

2 Aufbau und Wirkungsweise der Messeinrichtung

Die Messeinrichtung besteht aus:

• einem Ankerpunkt (meist im Gebirge), welcher nicht mehr zugänglich ist
• einer Stange oder Band, um den Abstand zu überwinden
• einem Messanschlag, um die Längenänderung messen zu können

Es werden je nach Anwendungsfall drei unterschiedliche Materialen für die Stange oder das Band genutzt:

• Edelstahl
• Glasfiber
• Invar

Invar hat den entscheidenden Vorteil der Temperaturunabhängigkeit hinsichtlich des geringen Ausdehnungskoeffizienten. Als Ankerpunkt werden Torrstahlanker oder in nicht festem Untergrund Packeranker eingesetzt. Der Packeranker besteht aus einem Geotextil, welches mit einer Emulsion (oft Zement) aufgedrückt und somit gegen den Untergrund verspannt wird. Mit einer Messuhr oder einem Wegsensor wird die Abstandsänderung zwischen Ankerpunkt und Messanschlag gemessen. Das Extensometer kann in jeder Lage eingebaut werden. Der vertikale Einbau ist der günstigste. Meist werden mehrere Extensometer nebeneinander angeordnet. Somit können auch differentielle Längenänderungen gemessen werden.

3 Bedienung

Die Messeinrichtung ist fest im Bauwerk eingebaut. Das Messen der Abstandsänderung kann mechanisch (Messuhr baugleich Fugenspalt), elektrisch bzw. in Kombination von mechanisch/elektrisch erfolgen. Bei einer Handmessung wird die Messuhr in den Messanschlag geschoben und der Messwert abgelesen. Die Differenz aus aktuellem Messwert und einem Messwert davor ergibt die Abstandsänderung zwischen Ankerpunkt und Messanschlag.

4 technische Daten

	Invar	Glasfaser	Edelstahl
Ausd. -koeff. [mm/m/°K	1,6x10-3	1,2x10-2	1,6x10-2
Transportlänge [m]	3 oder auf Rolle	auf Rolle	3
Materialdurchmesser [mm]	ab 12	12	14
Nachstellbereich [mm]	+-25	+-50	+-50

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Anwendungsbeispiel für Invarstabextensometer (Kontinentale Krustenbewegung)

Für eine Anwendung in Wüstengebieten wurde ein Invarstabextensomeetr entwickelt, um Subduktionszonen zu beobachten und und deren Bewegungen aufzuzeichen. Auf Grund der hohen Temperaturschwankungen im Laufe eines Tages musste ein Material gewählt werden, welches diesen Anforderungen gerecht wird. Desweiteren musste das Material gegen äußere Einflüsse (Staub) geschützt werden. Die Messwerte sollten kostengünstig mit einem Datenlogger, welcher einen niedrigen Stromverbrauch besitzt und leicht auszulesen ist (USB-Stick, um die Daten ohne Hilfsmittel aus den Loggern zu sammeln) gespeichert werden. Ebenfalls musste ein Sensor gefunden werden, der diesen externen Einflußfaktoren gerecht wird.

1 Aufbau der Messeinheit

2 Technische Daten

3 Bestellbezeichnung

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