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- Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (31) (entfernen)
Bereits seit vielen Jahren stehen Anwendern der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) zuverlässige Geräte zur Untersuchung von Betonbauteilen zur Verfügung. Viele dieser Geräte zeichnen eine Messgröße in Bezug zum Messort auf und sind je nach Ausstattung in der Lage, die Ergebnisse in einem Koordinatensystem darzustellen. Doch erst die Kombination verschiedener ZfPBau-Verfahren an einer Messfläche erlaubt den maximalen Informationsgewinn über die innere Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen. In dem Beitrag wird ein Bauwerkscanner zur automatisierten und kombinierten Datenaufnahme beschrieben, der erstmals die Kombination von Radar, Ultraschall und Wirbelstrom mit Datenausgabe in einem einheitlichen Koordinatensystem ermöglicht. Dieser Scanner ist im Gegensatz zu früheren Systemen technikerbasiert und erlaubt im Bedarfsfall eine spätere detaillierte Auswertung durch ZfP-Spezialisten. Die Ergebnisse werden bildgebend in frei wählbaren Schnitten dargestellt, was bereits kurze Zeit nach der Messung auf der Baustelle möglich ist. Am Beispiel eines Brückenträgers wird gezeigt, wie der tatsächliche Spanngliedverlauf aus Messdaten ermittelt wird und dem angenommenen Verlauf gemäß Bestandsplan gegenübergestellt wird. Damit kann künftig eine Überprüfung von Bestandsplänen durchgeführt werden. Darüber hinaus könnten nicht vorhandene Bestandspläne rekonstruiert werden. Des Weiteren wird am gleichen Brückenträger gezeigt, wie sich ein echter Verpressfehler und im Unterschied dazu ein Luftspalt in einem Hüllrohr in Messdaten abbilden. An dem Beispiel wird deutlich, wie Ultraschallergebnisse in Kombination mit Phasenauswertung zur Formulierung von Verdachtsstellen für Verpressfehler eingesetzt werden können und welche Maßnahmen zur Verifizierung getroffen werden müssen.
Bestandsaufnahme und Zustandsanalyse von Brücken und Parkhäusern mit automatisierten Verfahren
(2010)
Das Impulsradarverfahren hat sich in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen in den letzten Jahren etabliert. Mögliche Nutzer des Verfahrens sind oft daran interessiert, in einer ersten Abschätzung herauszufinden, ob Impulsradar bei ihrer Prüfaufgabe sinnvoll eingesetzt werden kann. Sofern die physikalischen Voraussetzungen für die Anwendbarkeit gegeben sind, ist danach die Machbarkeit von Interesse. Dazu ist die erzielbare Detektionstiefe von Bewehrungsstäben in Beton mit Radar von Bedeutung. In diesem Beitrag werden systematische Untersuchungen beschrieben, bei denen die erzielbare Detektionstiefe von Bewehrungsstäben in Betonbauteilen zunächst auf einfache Weise visuell quantifiziert wurde. Diese Untersuchungen wurden mit verschiedenen Antennenmittenfrequenzen durchgeführt. Dazu wurden Betonbauteile konzipiert, die bezüglich der Größen Einbautiefe, Bewehrung, Betonalter (Aushärtung des Betons) und Betonrezeptur variiert wurden. Am Ende stehen Kurven, aus denen die realistisch erzielbaren Detektionstiefen von Bewehrungsstäben in Beton in Abhängigkeit von Betonalter, Antennenmittenfrequenz und Betonsorte abgelesen werden können. Um den Einfluss der oberflächennahen Bewehrung und des Größtkorns der Gesteinskörnung auf die Detektionstiefen zu quantifizieren, sind tiefergehende Auswertungen mithilfe der POD(a)-Analyse erforderlich. Die Ergebnisse dieser beiden Einflussgrößen sind als Teil einer umfangreichen Dissertation zum Thema POD hier dargestellt.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Quantification of depth measurement for the detection of metal rebars using Radar:
Among non-destructive testing methods in civil-engineering (NDT-CE) Radar or GPR (Ground Penetrating Radar) has been well established. As a first step the engineer has to make sure the chosen NDT-method is applicable. When the physical requirements for an application are fulfilled the engineer wants to know up to what depth he might detect reinforcement bars. This article summarizes the results of systematic testing with radar at well-defined test specimens with different concrete mixtures, rebars in various depths using different antenna frequencies for their detection. As a result simple detection curves allow the engineer to estimate the attainable detection depth of reinforcement bars depending on the concrete age, concrete mixture and antenna frequency. To quantify the influence of the reinforcement near the surface or the maximum grain size of the aggregate advanced data assessment using the theory of POD (Probability of Detection) is presented as part of a comprehensive PhD thesis.
Bereits seit vielen Jahren stehen Anwendern der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) zuverlässige Geräte für Radar-, Wirbelstrom- und Ultraschallmessungen an Betonbauteilen zur Verfügung. Doch erst die Kombination dieser drei Verfahren an einer Messfläche erlaubt den maximalen Informationsgewinn über die innere Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen. Mit dem OSSCAR-Bauwerkscanner wurden diese drei Verfahren erstmals zur kombinierten
und automatisierten Datenaufnahme an einem Scannerrahmen und unter einer Software vereint. Die Ergebnisse werden bildgebend in frei wählbaren Schnitten dargestellt, was eine Rekonstruktion von Bauteilen erlaubt, für die keine Planunterlagen vorliegen.
Die Kenntnis der Leistungsfähigkeit von zerstörungsfreien Prüfverfahren
im Bauwesen (ZfPBau-Verfahren) ist eine wichtige Grundlage für deren
zunehmende Akzeptanz in der Baupraxis. Insbesondere bei Radar wird von Anwendern
immer wieder nachgefragt, bis in welche Tiefe, bei welchem Betonalter und
mit welcher Antennenfrequenz schlaffe Bewehrung zuverlässig geortet werden
kann. Die Frage nach der Eindringtiefe in Bezug zum Betonalter ist insofern von
Bedeutung, dass eine erfolgreiche Anwendung an Bestandsbauwerken an vergleichbaren
Bauteilen aus jungem Beton misslingen kann, wenn die Anwendungsgrenzen
von Radar an jungem Beton nicht richtig eingeschätzt werden. Da in realen
Bauteilen der Bewehrungsgehalt stark differiert, ist für den Anwender auch von
Interesse, wie sich die Zuverlässigkeit des Verfahrens mit zunehmender Verlegedichte
der oberflachennahen Bewehrung ändert.
In diesem Beitrag werden systematische Untersuchungen an Stahlbetonbauteilen mit
Bewehrungsstäben in variierender Verlegetiefe bei zunehmendem Betonalter und
zunehmender Verlegedichte der oberflächennahen Bewehrung vorgestellt. Die
Untersuchungen erfolgten unter Verwendung von Radarantennen mit Signalmittenfrequenzen
von 1,2 GHz-, 1,6 GHz- und 2,3 GHz. Die Dielektrizitätszahl εr
wird bezüglich ihrer Streuung im Bauteil quantifiziert. Daraus ergeben sich ebenso
Kenntnisse über die Streuung der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit, die beim
Einsatz von Migrationsalgorithmen von großer Bedeutung sind.
Die Ergebnisse zum Eindringverhalten von Radar werden dem Anwender quantitativ
in Abhängigkeit vom Betonalter und der Signalmittenfrequenz der Radarantennen
zur Verfügung gestellt. In tabellarischer Form bieten die Ergebnisse so eine
wichtige Orientierungshilfe für Untersuchungen an neu errichteten Stahl- und
Spannbetonbauteilen und können als Ergänzung des DGZfP-Merkblatts B10 dienen.