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Reinforced concrete bridge decks are exposed to several types of deterioration processes: corrosion, alkali silica reaction, carbonation, shrinkage, freeze thaw actions, and so forth. The most commonly found problem is corrosion-induced bridge deck delamination. Previous studies have shown that surveys of bridges relying on a single nondestructive evaluation (NDE) technology provide limited information about the condition of concrete bridge decks. To overcome limitations of individual technologies, a complementary approach using several NDE technologies should be used in bridge deck evaluation. The presented approach utilizes a suite of NDE technologies, namely, impact echo (IE), ultrasonic surface waves (USW), ground-penetrating radar (GPR), half-cell potential (HCP), and electrical resistivity (ER). The suite of NDE technologies was implemented in the evaluation of bridge decks on nine bridges in Iowa. The NDE was complemented by ground-truth measurements on the cores extracted from all nine bridge decks. Condition assessment with the five NDE technologies has clearly shown their advantages and limitations. For example, the GPR surveys provided assessment of concrete deterioration at relatively high speeds of data collection. In contrast, IE provided high accuracy in detection and characterization of delaminations in the deck but at a lower testing speed. HCP and ER tests provided assessment of the likelihood of corrosion, whereas the USW test provided accurate assessment of the effects of deterioration processes and defects on mechanical properties, primarily the degradation of the elastic modulus. Most important, the survey showed the advantages of use of multimodal NDE surveys in the comprehensiveness of condition assessment of concrete bridge decks.
Die Ortung von schlaffer Bewehrung in Beton erfolgt routinemäßig mit bildgebenden Radar- oder Wirbelstromverfahren. Die Anwendung dieser Verfahren ist aber begrenzt, wenn es sich um die Ortung tiefliegender Bewehrung (ab ca. 30 cm) oder um jungen Beton handelt. Grund ist die Schwächung der Radarpulse durch oberflächennahe Bewehrung oder durch die Betonfeuchte. Das bildgebende Ultraschallechoverfahren bietet den Vorteil, dass die Ultraschallpulse in diesen Fällen eine wesentlich höhere Eindringtiefe erreichen.
Im vorliegenden Beitrag wird eine Fallstudie vorgestellt, bei der mehrlagig eingebrachte Bewehrungseisen in einer nur einseitig zugänglichen 60 cm dicken Betonplatte geortet werden sollten, um eine Kernbohrung ohne Verkanten der Bohrkrone durchzuführen.
Zur Ortung der Bewehrung wurde das Ultraschallechoverfahren mitScherwellen der Mittenfrequenz 50 kHz mit einem automatisch arbeitenden Bauwerksscanner eingesetzt. Aus den flächig aufgenommenen Messdaten wurde mit der Rekonstruktionsrechnung nach dem Prinzip der synthetischen Apertur (SAFT, Synthetic Aperture Focusing Technique) die Position der Bewehrungseisen bildhaft ortsgenau dargestellt. Dies gelingt mit einer Auswertungsoption, bei der die Phase der reflektierten Ultraschallpulse ermittelt und farbcodiert dargestellt wird (Phasenauswertung). Damit lassen sich Reflexionen der Bewehrung eindeutig von eventuellen Fehlstellen oder Rückwandechos unterscheiden.
Measuring the moisture content of floor screeds is usually done with minor destructive testing methods like Darr drying or the Calcium Carbid (CM) method. These require small samples, deliver only punctual information and still have proven not to be very reliable. Hence, a study has been made using the standard destructive tests as well as a suite of non-destructive testing methods working out their use for moisture determination. In this study five partners from research institutes and industry worked together and intensively researched different technologies. The main focus was put on the varying sensitivity of the measuring techniques in different moisture ranges. Especially for low moisture contents ( or ‘critical’ moisture contents when the screed is dry enough to be covered with the final floor finish), several commercial devices including the most commonly used CM-method failed to determine the correct moisture content for cementitious samples. Hence the need for more accurate, if possible non-destructive methods is high, taking also into account that the chemistry (and physical properties) of screeds may vary strongly depending on their origin and purpose.