TY - JOUR A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Röllig, Mathias A1 - Steinfurth, Henrik A1 - Meinhardt, J. A1 - Arnold, T. T1 - Untersuchung sicherheitsrelevanter Ablösungen von Fassadenelementen mit aktiver Thermografie JF - Bautechnik N2 - Die Bewertung des Zustandes und der Haftung von Putz und Fassadenelementen auf den darunterliegenden Bauwerksstrukturen ist eine häufig auftretende Fragestellung bei der Erhaltung und Instandsetzung von Bauwerken und Baudenkmälern. Hier müssen nicht nur wirtschaftliche und denkmalpflegerische, sondern auch sicherheitsrelevante Aspekte berücksichtigt werden. Fehlstellen und Ablösungen können, auch wiederholend, mit hoher Nachweisempfindlichkeit mit aktiven Thermografieverfahren geortet und unter bestimmten Voraussetzungen quantitativ bewertet werden. Dazu wird der zu untersuchende Bereich zunächst kurzzeitig (mehrere Minuten lang) erwärmt und anschließend die Abkühlung mit einer Infrarotkamera aufgezeichnet. Systematische Untersuchungen an Probekörpern mit einer Vielzahl unterschiedlicher Fehlstellen unterhalb von Kalkputz, Fliesen und Klinkerriemchen zeigen, dass die Fehlstellen sowohl mittels künstlicher Erwärmung durch einen Infrarotstrahler als auch mittels natürlicher Erwärmung durch die Sonne detektiert und charakterisiert werden können. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- The evaluation of condition and adhesion of plaster and façade elements to the underlying building structure is a common issue in the maintenance and repair of buildings and monuments. Here not only economic and preservation, but also safety relevant aspects have to be considered. Voids and delaminations can be detected repeatedly with high sensitivity using active thermography methods. Under certain conditions, also a quantitative evaluation is possible. The area under investigation has to be heated up for a short time (up to several minutes). Subsequently, the cooling down is recorded using an infrared camera. Systematic studies on test specimens with a variety of defects below lime plaster, tiles and brick tiles show that the defects can be detected and even characterized both by means of artificial heating using an infrared heater, as well as by natural solar heating. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Aktive Thermografie KW - Sonnenerwärmung KW - Fassade KW - Putz KW - Klinkerriemchen KW - Fliese KW - Fehlstelle KW - Ablösung KW - Non-destructive testing KW - Active thermography KW - Heating using solar radiation KW - Facade KW - Plaster KW - Brick tile KW - Tile KW - Void KW - Delamination KW - Bauwerkserhaltung/Sanierung KW - Maintenance and Repair KW - Neue Verfahren/Versuchstechnik KW - New Processes/Experimental Techniques KW - Qualitätssicherung KW - Quality assurement PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201500050 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 SN - 0005-6820 SN - 0341-1052 SN - 0932-6359 VL - 92 IS - 10 SP - 1 EP - 6 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-34527 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Röllig, Mathias A1 - Unnikrishnakurup, Sreedhar A1 - Monte, C. A1 - Adibekyan, A. A1 - Gutschwager, B. A1 - Knazowicka, L. A1 - Blahut, A. A1 - Gower, M. A1 - Lodeiro, M. A1 - Baker, G. A1 - Aktas, A. T1 - Einfluss thermischer und optischer Materialeigenschaften auf die Charakterisierung von Fehlstellen in Faserverbundwerkstoffen mit aktiven Thermografieverfahren T1 - Influence of thermal and optical material properties on the characterization of defects in fiber reinforced composites with active thermography methods JF - tm - Technisches Messen N2 - In diesem Beitrag werden zerstörungsfreie Untersuchungen mittels aktiver Thermografie an Probekörpern aus CFK und GFK mit unterschiedlichen künstlichen Fehlstellen vorgestellt. Dabei wird die zeitliche und örtliche Temperaturverteilung nach der Erwärmung mit Blitzlampen oder mit einem Infrarot-Strahler mit einer Infrarot-Kamera erfasst. Zur späteren Rekonstruktion der Messdaten wurde ein numerisches Modell entwickelt. Dazu war die Bestimmung der thermophysikalischen und optischen Materialeigenschaften erforderlich, was in diesem Beitrag ebenfalls beschrieben wird. Die Ergebnisse der numerischen Modellierung werden mit den experimentellen Untersuchungen der aktiven Thermografie verglichen. Weiterhin werden die experimentellen Untersuchungen hinsichtlich der beiden Materialsysteme CFK und GFK und unter Berücksichtigung der Teiltransparenz des GFK-Materials sowie der unterschiedlichen Anregungsquellen bewertet. N2 - This paper presents results of the non-destructive evaluation of CFRP and GFRP test specimens with various artificial defects using active thermography. After heating the specimens with flash lamps or with an infrared radiator, the temporal and spatial resolved temperature distribution is recorded with an infrared camera. For the reconstruction of the experimental data, a numerical model was developed. For the numerical simulations, the thermal and optical material parameters had to be determined, which is described in this contribution as well. The results of numerical modelling are compared to experimental data of active thermography. Additionally, the experimental results are assessed related to the two materials CFRP and GFRP by considering the partial transmissivity of the GFRP material, and to the different excitation sources. T2 - Temperatur 2017 CY - Berlin, Germany DA - 17.05.2017 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Aktive Thermografie KW - Faserverbundwerkstoffe (CFK, GFK) KW - Numerische Simulation PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2017-0078 SN - 0171-8096 SN - 2196-7113 VL - 85 IS - 1 SP - 13 EP - 27 PB - DE GRUYTER CY - Oldenburg AN - OPUS4-42395 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Jan P. A1 - Götschel, S. A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Weiser, M. T1 - Determining the Material Parameters for the Reconstruction of Defects in Carbon Fiber Reinforced Polymers from Data Measured by Flash Thermography JF - AIP Conference Proceedings N2 - Flash thermography is a fast and reliable non-destructive testing method for the investigation of defects in carbon fiber reinforced polymer (CFRP) materials. In this paper numerical simulations of transient thermography data are presented, calculated for a quasi-isotropic flat bottom hole sample. They are compared to experimental data. These simulations are one important step towards the quantitative reconstruction of a flaw by assessing thermographic data. The applied numerical model is based on the finite-element method, extended by a semi-analytical treatment of the boundary of the sample, which is heated by the flash light. A crucial part for a reliable numerical model is the prior determination of the material parameters of the specimen as well as of the experimental parameters of the set-up. The material parameters in plane and in depth diffusivity are measured using laser line excitation. In addition, the absorption and heat transfer process of the first layers is investigated using an IR microscopic lens. The performance of the two distinct components of CFRP during heating – epoxy resin and carbon fibers – is examined. Finally, the material parameters are optimized by variation and comparison of the simulation results to the experimental data. The optimized parameters are compared to the measured ones and further methods to ensure precise material parameter measurements are discussed. T2 - 43rd Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation CY - Atlanta, GA, USA DA - 17.07.2016 KW - Aktive Thermografie KW - Thermische Diffusivität KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff KW - CFK KW - Active thermography KW - Thermal diffusivity KW - Non-Destructive testing KW - Carbon fiber reinforced polymer KW - CFRP PY - 2017 SN - 978-0-7354-1474-7 DO - https://doi.org/10.1063/1.4974671 SN - 0094-243X VL - 1806 IS - 1 SP - UNSP 100006-1 EP - 11 PB - AIP Publishing CY - Melville, NY, USA AN - OPUS4-39332 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -