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Grouting defects, e.g. in post-tensioned structures or piped anchors may be identified by ultrasonic imaging. Since several years experiences are carried out with false color displayed phase values, which enable distinct localization of ungrouted regions.
In this contribution we report on progress in localizing grouting defects in tendon ducts, when they are only partly grouted and the unfilled part is not orientated into the direction of the measuring surface. This is frequently the case e.g. for box girder structures.
Düring the project specimens containing different types of grouting faults are investigated in Order to optimize measuring and evaluation techniques. A handheld linear array System (commercially available) is applied for fast 2D-measurement and subsequent phase sensitive 3D-imaging (new Software development).
In a large concrete wall specimen tendon ducts and real prestressing Systems containing grouting defects were built in. The ducts are partly covered by non prestressed reinforcement bars in order to investigate its disturbing influence. These included objects were investigated afterwards with the described methods. We report on large area measuring results, which were partly verified by y-radiography. In the frame of practical application results of measuring the position and extend of a blockade within a posttensioned structure are presen ted.
Inhalt ist die zerstörungsfreie Detailuntersuchung von Holzbauteilen mit einem dreidimensional abbildenden Ultraschall-Echoverfahren. Das neu entwickelte 3D-Verfahren berücksichtigt den anisotropen Aufbau des Holzes. Die Bildschnitte und Projektionen werden aus flächigen Ultraschallaufnahmen berechnet. Die Messungen erfolgen an Probekörpern sowie an Bauteilen aus der Praxis. In dem Forschungsvorhaben wird die für Holz neue 3D-Rekonstruktionsrechnung verwendet und mit dem Ziel weiterentwickelt, unter Berücksichtigung der anisotropen Struktur des Holzes eine dreidimensional aufgelöste Abbildung von Reflektoren im Inneren der Holzbauteile zu ermöglichen. Damit werden die bisher für Holzbauteile zur Verfügung stehenden Verfahren entscheidend ergänzt, weil nun eine hochgenaue dreidimensionale Abbildung erreichbar ist (Auflösung: 20 mm und besser).
Die drei Beispiele zerstörungsfreier Prüfungen an Spannbetonbrücken zeigen unterschiedliche Problemstellungen und deren Lösung mit unterschiedlichen Ansätzen.
Allen drei Beispielen gemeinsam ist die Verwendung kommerzieller Geräte. Diese werden von verschiedenen Anbietern bereitgestellt. Eine weitere Gemeinsamkeit ist, dass die Grundgeräte durch zusätzliche Maßnahmen ergänzt. Erst dann ist der gewünschte Untersuchungserfolg sicher gestellt.
Im ersten Beispiel wurde die vom Auftraggeber geforderte Präzision dadurch erreicht, dass systematische Voruntersuchungen stattfanden. Die Übertragung der Lokalisierung direkt auf die Betonoberfläche stellte sicher, dass keinen Informationsverluste an die nachfolgenden Aufgaben auftraten.
Das zweite Beispiel zeigt den Nutzen von Automatisierung und Kombination von Verfahren. Damit können dem Auftraggeber die notwendigen Angaben über Einbauteile mit großer Detaitreue und leicht verständlicher Visualisierung aufbereitet werden. Der abschließende Bericht zeigt, wie vorhandene Auswertungen sinnvoll durch noch in der Forschung befindliche Ansätze bereichert werden.
Insgesamt ist die zerstörungsfreie Prüfung in der Lage, an Brücken preisrelevante Fragestellungen zu lösen. Voraussetzung hierfür ist eine sorgfältig geplante Vorgehensweise und ein sicheres Verständnis der Grundlage der eingesetzten Geräte und Auswertungsschritte.
This paper presents the state-of-the-art of using non-destructive testing (NDT) methods based on elastic waves for the condition assessment of structural timber. Two very promising approaches based on the propagation and reflections of elastic waves are described. While the first approach uses ultrasonic echoes for the testing of wooden building elements, the second approach uses guided waves (GW) for the testing of timber pole and pile structures. The basic principle behind both approaches is that elastic waves induced in a timber structure will propagate through its material until they encounter a change in stiffness, cross-sectional area or density, at which point they will reflect back. By measuring the wave echoes, it is possible to determine geometric properties of the tested structures such as the back wall of timber elements or the underground length of timber poles or piles. In addition, the internal state of the tested structures can be assessed since damage and defects such as rot, fungi or termite attacks will cause early reflections of the elastic waves as well as it can result in changes in wave velocity, wave attenuation and wave mode conversion. In the paper, the principles and theory of using elastic wave propagation for the assessment of wooden building elements and timber pole/pile structures are described. The state-of-the-art in testing equipment and procedures is presented and detailed examples are given on the practical application of both testing approaches. Recent encouraging developments of cutting edge research are presented along with challenges for future research.
Ultrasonic echo technique with shear waves in the frequency rang of 50 kHz is one of the promising methods for assessment of structural timber and is already frequently applied for this purpose. The article summarizes the state of the art of applying echo measurement via linear measurements as well as the development and first results for an imaging method for this purpose. The highly anisotropic properties of the ultrasonic velocity have to be considered. 3 D ultrasonic imaging results are described for the example of a pedestrian bridge made from Siberian larch.
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.