TY - CONF A1 - Bühling, Benjamin A1 - Schweitzer, T. A1 - Maack, Stefan A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Influence of operating conditions on the fluidic ultrasonic transducer signal N2 - While contact and immersion ultrasonic testing are established methods in non-destructive testing (NDT), generating high power air-coupled ultrasound remains a challenging task. Solutions often involve setups that are restricted to lab environments. When field measurements are required, such as in NDT for civil engineering, a handy, robust and safe transducer is needed. For this purpose, an ultrasonic transducer based on a fluidic switch has been developed. A sonic air flow inside the device is switched rapidly so that an ultrasonic signal is generated. Both theory and previous flow simulations suggest that the control flow pressure ramp has only little influence on the switching time of the device. This publication gives an overview over the operating principle of the fluidic ultrasonic transducer and investigates the influence of control tube length and pulsing repetition rate on the ultrasonic pressure amplitude. High repetition rates are found to reduce the signal amplitude, whereas long tubing has only little negative influence on the amplitude while improving signal quality. T2 - 47. Jahrestagung für Akustik (DAGA 2021) CY - Vienna, Austria DA - 15.08.2021 KW - Ultrasound KW - Non-destructive testing KW - Fluidic devices PY - 2021 UR - https://pub.dega-akustik.de/DAGA_2021 SN - 978-3-939296-18-8 SP - 48 EP - 51 CY - Berlin, Germany AN - OPUS4-53493 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Maack, Stefan T1 - Low-frequency ultrasound data (pulse-echo technique) with shear horizontal and longitudinal waves on a reference polyamide specimen “BAM-Pk218” N2 - This dataset contains raw data observed with ultrasound measurements on a polyamide reference specimen at Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin. The internal specimen identifier is „Pk218“. The measurements were conducted using the pulse-echo method. KW - Nondestructive testing KW - Ultrasound KW - Pulse-echo technique KW - Validation KW - Reference material KW - Reconstruction algorithm PY - 2022 DO - https://doi.org/10.7910/DVN/KVN7CY PB - Harvard College CY - Cambridge, MA, USA AN - OPUS4-54959 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Räumliche Kenngrößen des Schallfeldes punktförmiger Ultraschall-Prüfköpfe im Niederfrequenzbereich in Polyamid - Experimentelle Untersuchungen und Simulation T2 - Jahrestagung 2013 "Deutscher Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung" CY - Dresden DA - 2013-05-06 PY - 2013 AN - OPUS4-33434 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Elastic wave propagation of ultrasound in bituminous road surfaces - simulations and measurements T2 - International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE) CY - Berlin, Germany DA - 2015-09-15 PY - 2015 AN - OPUS4-34296 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan ED - Krieger, Jürgen T1 - Notwendigkeit und Grenzen für den Einsatz zerstörungsfreier Prüfverfahren als Konsequenz der Einführung der Richtlinie zur Nachrechnung von Straßenbrücken im Bestand N2 - Im Rahmen von umfangreichen Forschungsarbeiten zum Einsatz der zerstörungsfreien Prüfverfahren des Bauwesens bei der Nachrechnung von Bestandsbauwerken wurden Strategien entwickelt, wie diese Prüfverfahren unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zielgerichtet einsetzen werden können. Das übergeordnete Ziel ist es erste Schritte zu entwickeln, auf deren Basis ein Leitfaden für den Einsatz der zerstörungsfreien Prüfverfahren erfolgt. Es wird ein möglicher Verfah-rensablauf beschrieben, in dem in einer verallgemeinerten Form die grundsätzlichen Schritte im Rahmen einer Nach-rechnung aufzeigt werden. Zusätzlich erfolgte eine Nennung der Beteiligten im Entscheidungsfluss der verschiedenen Schritte einer Rekonstruktion von Bestandsunterlagen, um einen optimalen Wissenstransfer zwischen den einzelnen Fachdisziplinen sicherzustellen. Neben der Darstellung der Methodik des Vorgehens erfolgt eine Zuordnung der Prüf-verfahren zu den bautechnischen relevanten Kennwerten unter Nennung der gültigen Normen und Regelwerke. Dies wird ergänzt durch eine vergleichende Gegenüberstellung der verschiedenen Prüfverfahren nach dem technisch erforder-lichen Aufwand, um diese Kennwerte zu erhalten. T2 - 2. Brückenkolloquium - Beurteilung, Ertüchtigung und Instandsetzung von Brücken CY - Ostfildern (bei Stuttgart), Germany DA - 21.06.2016 KW - Brücken KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Nachrechnungsrichtlinie PY - 2016 SN - 978-3-943563-26-9 VL - 2016 SP - 85 EP - 92 PB - Technische Akademie Esslingen CY - Ostfildern AN - OPUS4-38832 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Knackmuß, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Creutzburg, R. T1 - Comparative visualization of geometry of a hollow box girder using 3D-LiDAR – Part 1: Cross sectional area N2 - With the mandatory introduction of the directive for recalculation of bridges in May 2011 in Germany, the administrations of the federal and state governments have a duty to demonstrate the stability of their bridge inventory. The requisite verification will be realized under consideration of the new increased traffic loads on the construction, in a four-step process. Particularly in older bridges the verification succeeds only using the computational resources of the original structural design. One option these reserves to be considered is the exact determination of the dead weight of the bridge. Since the existing as-built documents of the construction often digress significantly from the real dimensions, there are two options to resolve the issue. In addition to the technically very complicated and relatively expensive method of weighing the construction, the calculation can also be done indirectly through a combined process of hotogrammetric measurement and non-destructive testing. On a practical case study will be demonstrated how the solution of this problem can succeed. For this is done in the first step to scan in detailed the inner topography of a part of the construction by a 3D laser scanner. The results of these tests are compared with the existing stock plans of the building. The aim of this study is to determine the dead weight of structure. Therefore, in the first part of this work sectional plans were extracted of the technical drawing and the point cloud to calculate the area of the interior. Based on the calculated areas in the sectional planes, the volume calculation should take place in the next step. T2 - IS&T International Symposium on Electronic Imaging 2016 CY - San Francisco, CA, USA DA - 14.02.2016 KW - Laserscanner KW - LiDAR KW - Bridge KW - NDT PY - 2016 UR - http://www.ingentaconnect.com/contentone/ist/ei/2016/00002016/00000007/art00015 DO - https://doi.org/10.2352/ISSN.2470-1173.2016.7.MOBMU-296 SN - 1017-9909 SP - MOBMU-296.1 EP - MOBMU-296.10 PB - SPIE AN - OPUS4-38829 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Notwendigkeit und Grenzen für den Einsatz der ZfPBau als Konsequenz der Einführung der Nachrechnungsrichtlinie N2 - Im Rahmen von umfangreichen Forschungsarbeiten zum Einsatz der zerstörungsfreien Prüfverfahren des Bauwesens bei der Nachrechnung von Bestandsbauwerken wurden Strategien entwickelt, wie diese Prüfverfahren unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zielgerichtet einsetzen werden können. Das übergeordnete Ziel ist es erste Schritte zu entwickeln, auf deren Basis ein Leitfaden für den Einsatz der zerstörungsfreien Prüfverfahren erfolgt. Es wird ein möglicher Verfah-rensablauf beschrieben, in dem in einer verallgemeinerten Form die grundsätzlichen Schritte im Rahmen einer Nach-rechnung aufzeigt werden. Zusätzlich erfolgte eine Nennung der Beteiligten im Entscheidungsfluss der verschiedenen Schritte einer Rekonstruktion von Bestandsunterlagen, um einen optimalen Wissenstransfer zwischen den einzelnen Fachdisziplinen sicherzustellen. Neben der Darstellung der Methodik des Vorgehens erfolgt eine Zuordnung der Prüf-verfahren zu den bautechnischen relevanten Kennwerten unter Nennung der gültigen Normen und Regelwerke. Dies wird ergänzt durch eine vergleichende Gegenüberstellung der verschiedenen Prüfverfahren nach dem technisch erforder-lichen Aufwand, um diese Kennwerte zu erhalten. T2 - 2. Brückenkolloquium - Beurteilung, Ertüchtigung und Instandsetzung von Brücken CY - Ostfildern (bei Stuttgart), Germany DA - 21.06.2016 KW - Brücken KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Nachrechnungsrichtlinie PY - 2016 AN - OPUS4-38831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Holst, R. T1 - Rekonstruktion des Bestandsplans im Zuge der Nachrechnung der Brücke über die Leine bei Schwarmstedt N2 - Der aktuell im Rahmen der Nachrechnungsrichtlinie geforderte Nachweis von Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Ermüdung der Brückenbauwerke im Bestand der Länder und des Bundes stellt eine enorme Herausforderung dar. Insbesondere bei unvollständigen oder fehlenden Bestandsplänen der Bauwerke sind Maßnahmen erforderlich, um die erforderlichen Informationen zu beschaffen. Ein wirkungsvolles Instrument können hierfür die zerstörungsfreien Prüfverfahren des Bauwesens sein. In dem präsentierten Forschungsprojekt erfolgte die Rekonstruktion eines Bestandsplanes direkt auf die Anforderungen des mit der Nachrechnung beauftragten Ingenieurbüros. Darüber hinaus wurde der Entwurf eines Leitfadens erstellt, der im Falle von unvollständigen oder fehlenden Bestandsplänen die Grundlagen für die Beauftragung und Durchführung der Nachrechnung schafft. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2016 CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Nachrechnungsrichtlinie KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Brücken PY - 2016 UR - http://www.bauwerksdiagnose2016.de/Portals/bwd2016/BB/vortrag%206.pdf AN - OPUS4-38834 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Reuter, U. A1 - Taffe, A. A1 - Maack, Stefan T1 - Messung von Bauteildicken an Brückenquerschnitten mit Ultraschallecho zur weiteren Verwendung in statischen Berechnungen zur verbesserten Ermittlung des Eigengewichts N2 - Mit zunehmenden Alter und wachsenden Verkehr treten vermehrt Verschleißerscheinungen an Brückenbauwerken auf. Um in der Zukunft dem weiter steigendem Straßenverkehr gewachsen zu sein, muss besonders der Zustand der Bestandsbrücken vor 1985 erfasst und beurteilt werden. Im Rahmen der Nachrechnungsrichtlinie von Straßenbrücken können genauere Kenntnisse über das Eigengewicht eines Brückenbauwerks dazu genutzt werden, um den entsprechenden Teilsicherheitsbeiwert auf der Einwirkungsseite der statischen Berechnung abzusenken und dadurch die Realität genauer abzubilden. Mit Hilfe des Ultraschallechoverfahrens wurden die Bauteildicken an einem Brückensegment der Spandauer-Damm-Brücke auf dem TTS der BAM ermittelt und zur Berechnung des Eigengewichtes weiter verwendet. Zeitgleich wurde dabei untersucht, wie dicht das Messraster gewählt werden muss, damit bei einem möglichst geringen Messaufwand dennoch zuverlässig Bauteildicken abgeschätzt werden können. Auf Grundlage der ausgewerteten Messdaten wurde für die verschiedenen Messpunktabstände die jeweilige Masse des Bauteils berechnet. Zur Überprüfung der Genauigkeit der Ergebnisse wurde das Brückensegment als Ganzes gewogen. Des Weiteren wurden die ermittelten Bauteildicken und Massen des Brückensegmentes nach der Methode des GUMs (Guide to the Expression of uncertainty in measurement) statistisch bewertet. Die Ergebnisse zeigen, das Bauteildicken bis auf 96 % genau mit dem Ultraschallechoverfahren ermittelt werden können. Dabei offenbarte die statistische Auswertung, dass das Eigengewicht von der Rohdichte des Betons und den mit Ultraschallechoverfahren ermittelten Bauteildicken maßgebend beeinflusst werden. Daher sollte einer genaueren Bestimmung der Rohdichte zur Abschätzung des Eigengewichts nach der vorgestellten Methode besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Die Masterarbeit (Titel s.o.) entstand im Sommersemester 2015 an der HTW Berlin in Kooperation mit der BAM und ist in der Bibliothek der HTW Berlin verfügbar. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Brücke KW - Nachrechnungsrichtlinie KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2016 AN - OPUS4-39297 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Zoёga, Andreas T1 - Lösung bautechnischer Fragestellungen mit der ZfPBau-Toolbox N2 - Darstellung verschiedener praxisrelevanter zerstörungsfreier Prüfverfahren im Bauwesen. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen PY - 2016 AN - OPUS4-39295 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan ED - U. Kuhlmann, ED - J. Schänzlin, T1 - Ultraschall-Echoverfahren zur Strukturanalyse von Holzbauteilen T2 - Doktorandenkolloquium Holzbau Forschung + Praxis CY - Stuttgart, Deutschland DA - 2008-03-05 PY - 2009 SP - 25 EP - 32 AN - OPUS4-19096 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Ultraschall-Echoverfahren zur Integritätsprüfung von Holzbauteielen beim Bauen im Bestand T2 - Bautec Messe Berlin CY - Berlin, Germany DA - 2008-02-20 PY - 2008 AN - OPUS4-18959 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Krause, Martin T1 - Ultraschall-Echoverfahren an Holzbauteilen beim Bauen im Bestand T2 - DGZfP-Jahrestagung 2009 CY - Münster, Deutschland DA - 2009-05-18 PY - 2009 SN - 978-3-940283-16-0 IS - DGZfP-BB 115 (Vortrag Mi.1.C.1) SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-20756 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - 3D Schallfeldcharakterisierung niederfrequenter Ultraschall-Prüfköpfe in Beton - Experimentelle Untersuchungen und Simulation T2 - DGZfP Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 2011-05-30 PY - 2011 AN - OPUS4-24765 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Krause, Martin A1 - Borchardt, Kerstin A1 - Lange, Marco A1 - Behrens, Matthias A1 - Maack, Stefan A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Schaurich, Dieter A1 - Wöstmann, Jens A1 - Hintzpeter, F. A1 - Sodeikat, C. T1 - Kosteneinsparung durch Anwendung zerstörungsfreier Prüfverfahren für Betonbauteile beim Bauen im Bestand N2 - In Zeiten knapper Kassen wird überall nach Wegen gesucht Kosten einzusparen. Im Bauwesen geht es dabei um Kosteneinsparungen ohne Reduktion der Sicherheit und Dauerhaftigkeit des Bauwerks. Beim Bauen im Bestand können mit einer zerstörungsfreien Prüfung von Bauwerken die Weiternutzung oder die erforderlichen Umbauten optimiert werden und so Kosten eingespart werden. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Bauen im Bestand KW - Radar KW - Ultraschallecho KW - Kosteneinsparung PY - 2011 SN - 978-3-8167-8611-5 VL - 101 SP - 1 EP - 95 PB - Fraunhofer IRB Verl. CY - Stuttgart ET - Abschlussbericht AN - OPUS4-26649 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Testing to reasses - Corrosion activity assessment based on NDT using a prestressed concrete bridge as case study N2 - Corrosion of concrete reinforcement is one of the major damage mechanisms affecting both the load-bearing capacity and the serviceability of reinforced concrete structures significantly. The challenge of detecting corrosion is that the corrosion process in its various forms is not immediately visible, especially in the corrosion initiation phase inside the concrete. When externally discernible damages are observed during visual inspections on the structure, the extent of the damage inside the concrete is often already significant. Corrosion caused by carbonation often leads to severe discoloration of the surface or even large-area spalling of the concrete cover. In contrast, chloride-induced corrosion is usually difficult to observe visually, but can cause much more serious damage in less time. The effect occurs locally and can lead to weakening of the cross-section of the reinforcement. This, in turn, can cause sudden structural collapses without prior notice. Therefore, it is important to investigate whether there is protection against corrosion of the reinforcement in the concrete and to detect active corrosion in the structure at an early stage. In the meanwhile, various non-destructive and minimally invasive testing methods are available to evaluate the resistance to penetration of corrosion-promoting pollutants and to detect active corrosion. In this paper, a bridge crossing the river Regen (Germany) is used as a case-study to demonstrate how the information obtained applying different testing methods can be combined and evaluated in the context of structural reassessments. Both the results of the permeability testing (Torrent tester) and the electrical resistance measurement (Wenner probe) are considered, as well as active corrosion areas are localized using the half-cell potential mapping combined with the concrete cover measurement with the eddy current method and ground penetrating radar (GPR). The results are evaluated using drill cores and in addition laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) was applied to obtain information about possible ion transport in the concrete. T2 - EUROSTRUCT 2021 - 1st Conference of the European Association on Quality Control of Bridges and Structures - EUROSTRUCT CY - Padova, Italy DA - 30.08.2021 KW - Nondestructive testing KW - Corrosion KW - Bridge KW - Durability assessment KW - Civil engineering PY - 2021 AN - OPUS4-53222 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grohmann, Maria A1 - Maack, Stefan A1 - Behrens, Matthias A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Low-frequency ultrasonic pulse-echo datasets for geometry determination of a reinforced concrete step specimen with embedded polystyrene foam cuboids in non-destructive testing N2 - The dataset comprises raw data collected using the ultrasonic pulse-echo method on a concrete specimen. The specimen addresses two fundamental non-destructive testing (NDT) challenges in civil engineering: locating built-in elements and determining dimensions to analyse both the internal and external geometry of concrete structures. For data acquisition, the surface of the concrete specimen was automatically scanned point by point, with pulse-echo measurements performed at each measuring point. The automation of the measurement process ensured high repeatability and precision as well as a high measurement point density. Two low-frequency probes were used, each capable of both transmitting and receiving ultrasonic waves: one for longitudinal waves and one for shear waves. The longitudinal wave probe operates at frequencies of up to approximately 160 kHz, whereby a frequency of 80 kHz was used for the ultrasonic measurements here. The shear wave probe operates at up to 100 kHz, with a frequency of 50 kHz used for the measurements in this study. This article includes additional technical specifications of the two ultrasonic probes used, as well as information on their geometric specifications and directivity patterns. It also provides a detailed description of the further measurement equipment used. The ultrasonic raw data are stored in a universally readable format, with each time signal (A-scan) spanning two milliseconds and a sampling rate of two mega-samples per second. The provided data support comparative studies in signal analysis, imaging as well as interpretation and can be used for evaluation purposes in various practical NDT scenarios. KW - Civil engineering KW - Concrete structures KW - Ultrasonic echo testing KW - Reference data PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-639100 DO - https://doi.org/10.1016/j.dib.2025.111956 SN - 2352-3409 VL - 62 SP - 1 EP - 19 PB - Elsevier Inc. AN - OPUS4-63910 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Bauwerksüberwachung mit Ultraschall N2 - Übersichtsvortrag zur Bauwerksüberwachung mit Ultraschall mit dem Schwerpunkt auf Materialcharakterisierung. T2 - 23. DEGA Workshop "Physikalische Akustik" CY - Bad Hönnef, Germany DA - 19.10.2017 KW - Ultraschall KW - Beton KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2017 AN - OPUS4-42616 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Maack, Stefan T1 - Untersuchungen zum Schallfeld niederfrequenter Ultraschallprüfköpfe für die Anwendung im Bauwesen N2 - Durch intensive praxisbezogene Forschung konnte in den letzten Jahrzehnten das Spektrum der zerstörungsfreien Prüfverfahren im Bauwesen deutlich erweitert werden. Die akustischen Methoden im Bereich des Niederfrequenz-Ultraschalls nehmen hierbei eine zentrale Rolle ein. Mit der Einführung von kontaktmittelfrei arbeitenden Prüfköpfen gelang es schließlich, eine breite Akzeptanz für diese Untersuchungsmethode in der Praxis zu erzielen. Bedingt durch die oft großen Untersuchungsflächen, rückte die Dauer der Messdatenaufnahme unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten immer mehr in den Fokus der Forschung. Eine Optimierung der Messzeit durch den Einsatz von vollautomatischen Scannern oder von parallel arbeitenden Prüfköpfen ist nur einem begrenzten Umfang möglich. In der Grundlagenarbeit „Luftgekoppeltes Ultraschallecho-Verfahren für Betonbauteile“ zeigt Herr Dr.- Ing. B. Gräfe das Potenzial der berührungslos arbeitenden Schallanregung hinsichtlich der Verringerung der Messzeit auf. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, grundlegende Fragestellungen für eine baupraktische Anwendung des luftgekoppelten Ultraschallecho-Verfahrens zu beantworten. Die sich ausbildenden Wellenarten hängen maßgeblich vom Winkel, unter dem der Schallimpuls aus der Luft auf die Oberfläche auftrifft und dem Abstand des Prüfkopfes zum Bauteil ab. Ein zentraler Punkt ist daher die genaue Kenntnis der Eigenschaften der angeregten Schallfelder unter Berücksichtigung dieser Randbedingungen. Mit der physikalischen Beschreibung des Schallfeldes ist es möglich, das Messverfahren hinsichtlich der verschieden gestellten Prüfaufgaben zu optimieren und Auswertungs- algorithmen zur sicheren Interpretation der Messdaten zu entwickeln. Recherchen zum Thema der Schallfeldanalysen in Festkörpern im Niederfrequenz-Bereich ergaben, dass auch die Kenntnisse zu den bereits weitverbreiteten Kontaktprüfköpfen nicht in einem ausreichenden Umfang messtechnisch abgesichert waren. Daher wurden diese ebenfalls in das Messprogramm aufgenommen. Für die Bestimmung der Kennwerte des Schallfeldes von Ultraschallprüfköpfen wurde ein Prüfstand geplant und gebaut. Das Konzept des Prüfstandes ist so ausgerichtet, dass neben der räumlichen Erfassung des Schallfeldes zusätzlich die stofflichen Einflüsse des durchschallten Mediums erfasst werden. Dies wird durch die Messung an halbkugelförmigen Probekörpern mit unterschiedlichen Durchmessern erreicht. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf dem Werkstoff Beton. Bei dem Probenmaterial handelt es sich um einen selbstverdichtenden Beton, dessen Zusammensetzung geringe schallschwächende Eigenschaften aufweist. Die Rezepturen für diese Betone wurden an der Technischen Universität Berlin entwickelt. Es wurden Serien von jeweils vier Probekörpern unterschiedlicher Materialeigenschaften hergestellt. Variiert wurde bei den Serien der Probekörper die Größe der Gesteinskörnung, um eine erste Einschätzung des Einflusses der Materialzusammen- setzung auf das Schallfeld vornehmen zu können. Die Messdaten werden mit einer eigenständig entwickelten Software aufgezeichnet und ausgewertet. Aus den experimentell gewonnenen Kennwerten werden anschließend erstmalig räumliche Schallfelder für den Niederfrequenz-Bereich im Beton berechnet. Die Verifikation der Messergebnisse erfolgte durch den Einsatz unterschiedlicher Simulationsverfahren, die durch Partnerinstitute durchgeführt wurden. Im baupraktischen Teil der Arbeit werden die Erfahrungen aus realen Schadensanalysen präsentiert. Hierauf aufbauend wurden im Rahmen einer parallel laufenden Forschungsarbeit Probekörper hergestellt, an denen erste Untersuchungen mit einer luftgekoppelten Schallanregung durchgeführt wurden. Zu diesem Zweck wurden neben den Schallfeldanalysen Parameterstudien zu den optimalen Bedingungen der Schallanregung notwendig. Insbesondere die Oberflächenwellen und deren störender Einfluss wurden hierbei systematisch untersucht. Neben der Präsentation erfolgreicher Ergebnisse werden auch die gegenwärtigen Grenzen des Verfahrens aufgezeigt. N2 - Using intensive practical research, the spectrum of non-destructive testing methods has been able to be clearly extended in civil engineering over recent decades. Low frequency ultrasound plays a central role in the acoustic methods in this sector. Finally, with the introduction of contact agent-free testing heads, success was achieved in gaining wide acceptance for this Investigation method in practice. Conditioned by the often large surfaces, the duration of the measuring data itself came ever more into focus of the research, with regard to an economic point of view. An optimisation of the measuring time with the application of fully automatic scanners or from in-parallel working test heads is possible only to a limited extent. In the basic underlying work, qualified engineer Mr. B Gräfe shows with his work "Luftgekoppeltes Ultraschallecho-Verfahren für Betonbauteile“, the potential of contact agent-free clangour with regard to the reduction of overall measuring time. It is the aim of this work to provide answers to the basic questions regarding practical construction problems of the air-coupled ultrasonic echo procedure. The resulting waves depend on the angle at which the sound impulse meets the surface, as well as the distance of the test head to the component itself. A central criteria is the precise knowledge of the qualities of the animated sound fields whilst taking into consideration these Framework conditions. Using a physical description of the sound field it is possible to optimise the test results with regard to the various measuring procedures and develop evaluation algorithms for secure interpretation of the measuring data. Research on the subject of sound field analyses in solid states in low frequency Areas proved that the knowledge regarding widespread contact test heads has not been sufficiently metrologically secured. For this reason, these were also considered in the measuring programme. For regulation of the sound field core values for the ultrasonic test heads, a test bench was planned and constructed. The test bench concept was so targeted that, in addition to the spatial capture of the sound field, the seismic influence of the material could also be registered. This was achieved using hemispherically-shaped test bodies with differing diameters. The main focus of the investigation was on concrete. The test material was self-compacting concrete, and ist composition displayed low sound-proofing qualities. The recipes for this concrete were developed at the University of Technology in Berlin. These were developed as a series of four test bodies, in each case. The variable introduced were a size variety of coarse aggregate in order to obtain an initial idea of the influence of the material composition on the sound field. The measuring data was recorded on independently developed software and evaluated. Using the data gleaned from the experimental stage, initial calculations for spatial sound fields were made to assess low frequency response in concrete. The verification of these measuring results occurred via the application of a variety of simulation procedures which were carried out by partner institutes. In the practical construction section, experiences from genuine damage analyses are presented. Building on these results, test bodies were constructed in a parallel-running research project, whose initial investigations were carried out using an air-coupled sound source. For this purpose, parameter studies to ascertain the optimum conditions of the sound source became necessary, in addition to the sound field analyses. In particular, surface waves and their annoying influence were systematically examined. As well as the presentation of successful results, the present borders of the procedure have also been indicated. T3 - BAM Dissertationsreihe - 95 KW - Schallfeld KW - Ultraschall KW - Richtcharakteristik KW - Bauwesen KW - Werkstoffprüfung PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-633 SN - 978-3-9815134-0-3 SN - 1613-4249 VL - 95 SP - 1 EP - 182 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-63 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Practical procedure for the precise measurement of geometrical tendon positions in concrete with ultrasonic echo N2 - Existing concrete structures were usually designed for lifetimes of several decades. The current and urgently required efforts to increase sustainability and protect the environment will likely result in extended service lives up to 100 years. To achieve such objectives, it is required to assess structures over their entire lifecycles. Non-destructive testing (NDT) methods can reliably support the assessment of existing structures during the construction, operational, and decommissioning phases. One of the most important and safety-relevant components of a prestressed concrete structure are the tendons. NDT methods such as the ultrasonic echo method are suitable for both the detection and the localization of the tendons, i.e., the measurement of their geometrical position inside the component. The uniqueness of structures, concrete heterogeneity, and varying amounts of secondary components such as the reinforcement represent obstacles in the application of these methods in practice. The aim of this contribution is to demonstrate a practicable procedure, that can be used in the field to determine the parameters required for the measuring data analysis without extensive knowledge about the investigated components. For this purpose, a polyamide reference specimen is used to show which steps are required to obtain reliable imaging information on the position of tendons from the measurement data. The procedure is then demonstrated on a concrete test specimen that covers various relevant and practice-oriented test scenarios, such as varying tendon depths and component thicknesses. T2 - International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2022) CY - Cape Town, South Africa DA - 03.10.2022 KW - Validation KW - Non-destructive testing KW - Ultrasonic KW - Reconstruction KW - Concrete KW - Tendon duct PY - 2022 AN - OPUS4-55999 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -