Rissbildung

Rissbildung bezeichnet die Entstehung und Ausbreitung von Rissen in festen Stoffen infolge innerer oder äußerer Beanspruchung. Sie kann in technischen Werkstoffen wie Beton, Holz, Metallen und Keramiken auftreten, ebenso wie in Gesteinen und Erdschichten. Risse mindern Festigkeit, Steifheit und Dichtheit von Bauteilen und können zu Bauteilversagen führen.

Ursachen liegen in Zugspannungen aus äußeren Lasten, Restspannungen aus Herstellungsprozessen, Temperaturdifferenzen, Feuchte- oder chemischen Einflüssen, Korrosion, Ermüdung oder Druckentlastung. Der Rissbildungsprozess verläuft typischerweise in zwei Phasen: Initiierung eines Mikro- oder Makro­risses und anschließende Rissausbreitung, die je nach Material und Lastfall langsam oder rasch erfolgen kann. Mikrorknisse bleiben häufig unsichtbar, während makroskopische Risse sichtbar werden und das Tragverhalten beeinflussen.

Unterschiedliche Formen der Rissbildung ergeben sich je nach Ursache: thermische Rissbildung durch Temperaturwechsel, Trockenrisse bzw. Schwindrisse bei Feuchteverlust, Spannungsrisse bei zyklischer Last oder chemisch bedingte Rissbildung durch Korrosion oder SCC (spannungsinduzierte Korrosion). In Gesteinen kann Rissbildung aus tektonischen Spannungen resultieren und zu Versetzungen oder Brüchen führen.

Prävention und Monitoring umfassen sachgerechte Materialwahl und Gestaltung, Vermeidung extrema­ler Temperatur- und Feuchtebelastungen, Schutzmaßnahmen gegen Korrosion, ausbalancierte Lastführung sowie zerstörungsarme Prüfmethoden wie Ultraschall, Akustische Emission oder Röntgen- bzw. CT-Scanning zur Früherkennung von Rissbildung.