Analytische Chemie
Filtern
Dokumenttyp
- Vortrag (48) (entfernen)
Referierte Publikation
- nein (48)
Schlagworte
- Concrete (28)
- Ultrasound (23)
- Monitoring (17)
- Imaging (10)
- Coda wave interferometry (6)
- NDT (6)
- Ultraschall (6)
- Civil engineering (4)
- Geophysics (4)
- Beton (3)
- Bridges (3)
- Muon tomography (3)
- Nuclear (3)
- Pile (3)
- Brücke (2)
- Foundations (2)
- Geophysik (2)
- Inspection (2)
- Interferometry (2)
- LAUS (2)
- Länge (2)
- Mast (2)
- Nondestructive testing (2)
- Parallel-Seismik (2)
- Pfahl (2)
- Radar (2)
- Structural health monitoring (2)
- BIM (1)
- Bauwesen (1)
- Bridge (1)
- Brückenträger (1)
- Coda (1)
- Codawelleninterferometrie (1)
- Crosshole sonic logging (1)
- Datenbank (1)
- Diameter (1)
- Endlager (1)
- Foundation (1)
- Fundament (1)
- Geostatistics (1)
- Geotechnics (1)
- Geothermal engineering (1)
- Grout (1)
- Imaging condition (1)
- Industrie 4.0 (1)
- Integrity (1)
- Integrity testing (1)
- Integrity-testing (1)
- Integritätsprüfung (1)
- Jet grouting (1)
- Length (1)
- Levee (1)
- Load (1)
- Mining (1)
- Muon imaging (1)
- Muons (1)
- NDT-CE (1)
- Non destructive testing and evaluation (1)
- Non-Destructive Testing (1)
- Non-destructive testing (1)
- Nonlinear (1)
- Nuclear Structures (1)
- Parallel seismic (1)
- Parallel-seismic (1)
- Pile integrity testing (1)
- Quality assurance (1)
- Qualitätssicherung (1)
- Reverse time migration (1)
- SHM (1)
- Seimic (1)
- Seismic (1)
- Seismology (1)
- Simulation (1)
- Tower (1)
- Transmission (1)
- Tunnel fire (1)
- Validation (1)
- Verschlussbauwerke (1)
- Windenergieanlagen (1)
- Zerstörungsfreie Prüfung (1)
- ZfP (1)
- ZfPBau (1)
- coda wave interferometry (1)
Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
- nein (48)
LAUS - Erste praktische Erfahrungen mit einem neuartigen Ultraschallsystem großer Eindringtiefe
(2018)
Konventionelle Systeme zur Ultraschall-Echo-Prüfung von Betonbauteilen sind in ihrer Eindringtiefe auf etwa einem Meter begrenzt. Zur Prüfung stärkerer Objekte war die Entwicklung eines neuartigen Prüfsystems notwendig. Das LAUS-System (Large Aperture UltraSound) besteht aus 12 einzelnen Arrays, die mit jeweils 32 Einzelprüfköpfen (Scherwellen, 25 – 50 kHz) als Sender oder Empfänger betrieben werden können. Sie werden unabhängig auf Betonoberflächen mit Unterdruck befestigt und kommunizieren drahtlos untereinander und mit der Zentraleinheit. Alle möglichen Kombinationen ergeben 132 Einzelmessungen, die zur Rekonstruktion des durchschallten Volumens genutzt werden. Mehrere dieser Datensätze lassen sich zu einer 3D-Auswertung kombinieren. Das System wurde an mehreren Testobjekten und Bauwerken erfolgreich erprobt. So konnte die fünf Meter dicke, sehr stark bewehrte Fundamentplatte des Fallturms auf dem BAM-Testgelände bei Horstwalde durchschallt werden. Ein zweites Beispiel ist die erfolgreiche Detektion von Spannkanälen in 1,8 m Tiefe in einem massiven Brückenbauwerk.
Foundations
(2018)
Geophysical methods are able to contribute significantly to geotechnical site characterization. In-situ parameters are collected and gaps between boreholes or other direct tests are filled with information. However the limited resolution has to be considered and the indirect geophysical parameters have to be translated into something geotechnically useful. Moreover, the limitations have to be evaluated when including geophysical data into geostatistical models. If done properly, the use of geophysics will help in an efficient and effective site characterization. A comprehensive overview on existing geophysical (mostly seismic) methods is given as well as information on the calibration of geophysical against geotechnical parameters, pitfalls and limitations and some hints how to include these data into geostatistical/geotechnical models.
Im Rahmen der Lebensdauerverlängerung oder der Umnutzung von Bauwerken (z. B. Brücken, Bürogebäude oder Maste) müssen diese zum Teil neu bewertet werden. Dafür ist eine Nachrechnung für statische und dynamische Lastfälle erforderlich. Dies betrifft zum einen die Struktur selbst, die gegebenenfalls verstärkt werden muss. Aber auch die Gründung (oft Pfähle verschiedenster Typen) muss neu beurteilt werden. Nach mehreren Jahrzehnten sind jedoch für einige Bauwerke keine zuverlässigen Bestandsunterlagen verfügbar.
Eine vollständige Freilegung der Pfähle verbietet sich aus Kostengründen sowie Verlust an Widerstand gegen Zug. Lediglich der Pfahlanschluss kann visuell begutachtet werden, um Pfahlzahl, -typ und Durchmesser zu bestimmen. Für die Bestimmung der Pfahllänge müssen zerstörungsfreie Verfahren eingesetzt werden. In einer Machbarkeitsstudie wurden von den Autoren teils im Blindversuch drei Verfahren evaluiert: die klassische Pfahlintegritätsprüfung nach der Hammerschlagmethode, eine mehrkanalige Variante hierzu und das Parallel-Seismik-Verfahren. Die ersten beiden Methoden lieferten an den untersuchten Pfählen nur in Einzelfällen verwertbare Ergebnisse. Die Parallel-Seismik-Methode lieferte auch im Blindversuch an Fundamenten, bei denen die Pfahllänge dem Eigentümer bekannt war, Ergebnisse mit einer Abweichung von max. 0,5 m. Diese Toleranz lässt sich bei der Standfestigkeitsbeurteilung berücksichtigen. Die Mehrkosten des Verfahrens (anders als bei den anderen Verfahren wird ein verrohrtes Bohrloch im Boden nahe dem Pfahl benötigt) halten sich in Grenzen, wenn man es in die geotechnische Untersuchung integriert. Daher wurde es inzwischen auch in der Praxis eingesetzt. Auch liegen die Gesamtkosten für die Untersuchung deutlich unter denen für eventuell notwendigen Ersatz – oder Verstärkungsmaßnahmen, die notwendig werden, wenn keine Daten zur Pfahllänge verfügbar sind.
Der Vortrag erläutert die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie, zeigt erste Praxisfälle und weist auf Möglichkeiten hin, das Parallel-Seismik Verfahren in Zukunft noch genauer und effizienter einzusetzen.
Im Rahmen der Lebensdauerverlängerung oder der Umnutzung von Bauwerken (z. B. Brücken, Bürogebäude oder Maste) müssen diese zum Teil neu bewertet werden. Dafür ist eine Nachrechnung für statische und dynamische Lastfälle erforderlich. Dies betrifft zum einen die Struktur selbst, die gegebenenfalls verstärkt werden muss. Aber auch die Gründung (oft Pfähle verschiedenster Typen) muss neu beurteilt werden. Nach mehreren Jahrzehnten sind jedoch für einige Bauwerke keine zuverlässigen Bestandsunterlagen verfügbar.
Eine vollständige Freilegung der Pfähle verbietet sich aus Kostengründen sowie Verlust an Widerstand gegen Zug. Lediglich der Pfahlanschluss kann visuell begutachtet werden, um Pfahlzahl, -typ und Durchmesser zu bestimmen. Für die Bestimmung der Pfahllänge müssen zerstörungsfreie Verfahren eingesetzt werden. In einer Machbarkeitsstudie wurden von den Autoren teils im Blindversuch drei Verfahren evaluiert: die klassische Pfahlintegritätsprüfung nach der Hammerschlagmethode, eine mehrkanalige Variante hierzu und das Parallel-Seismik-Verfahren. Die ersten beiden Methoden lieferten an den untersuchten Pfählen nur in Einzelfällen verwertbare Ergebnisse. Die Parallel-Seismik-Methode lieferte auch im Blindversuch an Fundamenten, bei denen die Pfahllänge dem Eigentümer bekannt war, Ergebnisse mit einer Abweichung von max. 0,5 m. Diese Toleranz lässt sich bei der Standfestigkeitsbeurteilung berücksichtigen. Die Mehrkosten des Verfahrens (anders als bei den anderen Verfahren wird ein verrohrtes Bohrloch im Boden nahe dem Pfahl benötigt) halten sich in Grenzen, wenn man es in die geotechnische Untersuchung integriert. Daher wurde es inzwischen auch in der Praxis eingesetzt. Auch liegen die Gesamtkosten für die Untersuchung deutlich unter denen für eventuell notwendigen Ersatz – oder Verstärkungsmaßnahmen, die notwendig werden, wenn keine Daten zur Pfahllänge verfügbar sind.
Der Vortrag erläutert die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie, zeigt erste Praxisfälle und weist auf Möglichkeiten hin, das Parallel-Seismik Verfahren in Zukunft noch genauer und effizienter einzusetzen.
Presentation on recent progress in ultrasinic testing and monitoring of concrete for massive structures. First, a new instrument (LAUS) for ultrasonic echo testing of thicknesses up to 5 m is shown. A new method to provide better images of the concrete interior, Reverse Mitem Migration (RTM)is presented. Second, the use of embedded ultrasonic transducers and data processing methods borrowed from seismology to detect subtle changes in concrete are documented.
The presentation will give an overview on non-destructive testing techniques being developed at the Federal Institute for Materials Research and Testing, Germany (BAM). This includes ultrasonic methods, ground penetration radar, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), infrared thermography, pile testing, sensor technology and building scanner. A focus of the talk will be ultrasonic methods, which are well established in various aspects of concrete testing. They are used for imaging the interior geometry of constructions, estimation of concrete strength or monitoring lab investigations. However, so far the detection of distributed damages, especially in an early stage, has been almost impossible. The arrival of new technologies as embedded transducers and sensitive data processing techniques adopted from seismology has opened new field of work. Recent research has been focused to detect changes in concrete elements induced by stress, temperature, moisture or chemical attacks by permanent monitoring. Techniques as Coda Wave Interferometry can resolve changes in ultrasonic velocity in the order of 1*10-5. In addition, many researchers believe that the investigation of nonlinear effects can be used to characterize damages. The presentation will give a wrap up of ultrasonic techniques currently used in practice. This will include echo based methods as multi-channel/multi-offset imaging of structural elements using commercial and prototype devices. Imaging methods as SAFT and RTM will be shortly discussed. The focus will be on the emerging techniques used for monitoring. New types of sensors will be presented as well as the devices used in laboratory and field applications. Insight will be given on the various influence factors on ultrasonic signals and various ways of feature extraction and data processing. The results of lab experiments will be shown to demonstrate the detection of various kind of damages from mechanical load, ASR, corrosion to fatigue. The experiences with our first installations in real constructions (bridges, tunnel) will also be presented.
Der Blick in die Brücke
(2018)
Informationen zu in Betonbauteilen stattfindenden Umlagerungsprozessen sowie Druckspannungsverteilungen können mit konventioneller Messtechnik bislang nicht zweifelsfrei beantwortet werden. Ultraschallmessungen mit eingebetteten Sensoren könnten hier eine sinnvolle Ergänzung zur konventionellen Messtechnik sein. Durch Einsatz der Codawelleninterferometrie (CWI) sind hiermit schon sehr kleine Änderungen im Material detektierbar.
Um diese neue Methodik zu evaluieren, wurde das Forschungsprojekt „Querkrafttragfähigkeit von Spannbetonbrücken – Erfassung von Spannungszuständen in den Spannbetonversuchsträgern mit Ultraschallsensoren“ durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) initiiert. In diesem Projekt wurden durch die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) Ultraschall-Transducer in mehrere Spannbetonträger des Instituts für Massivbau der RWTH Aachen eingebettet, die anschließend bis zum Bruch belastet wurden.
Der Belastungsversuch an einem der Spannbetondurchlaufträger zeigte das große Potential dieser Methodik. Die im Netzwerk erfassten Änderungen der Ultraschallwellengeschwindigkeit geben die Spannungsverhältnisse im Längsschnitt des Trägers schon bei sehr niedrigen Belastungen qualitativ richtig wieder und zeigen bei hohen Belastungen eine gute Korrelation zum Rissbild. Dabei weisen räumliche Anomalien und Änderungen in der Charakteristik der Geschwindigkeitsänderungen oft schon auf Rissbildung hin, wenn diese noch nicht an der Oberfläche sichtbar ist. Dies zeigt das Potential im Hinblick auf eine Frühwarnung. Hierfür und ebenso in Bezug auf eine Quantifizierung der Effekte ist aber noch Entwicklungsarbeit notwendig. Ein Vorteil der Methodik ist, dass die Transducer nicht direkt am Ort der Änderung platziert werden müssen und einen relativ großen Bereich um die Transducer herum erfassen.
Concrete is known to be a very useful, flexible and durable construction material. However, due to excess load, fatigue, chemical processes, freeze-thaw or reinforcement corrosion concrete may suffer from degradation. If detected too late, repair is difficult and expensive.
The propagation of ultrasonic waves is influenced by changes in the properties and structure of the material, including, but not limited to, stress, temperature, moisture content and microcracking. Ultrasonic velocieties thus may serve as indicators for structural health. Traditional ultrasonic methods as transmission time of flight measurements are used since decades, but are not sensible enough to show subtle changes. Coda Wave Interferometry (CWI), originally developed in seismology to detect stress changes in the earth's crust uses the information in the late part of ultrasonic signals originating from multiple reflections and scattering. Since a few years it is used by several researchers for lab experiments on concrete.
Meanwhile specialized sensors to be embedded in concrete have been developed. We have conducted several lab and a few field experiments, which will be reported here. The capabilities and limitations of CWI are summarized.
The propagation of ultrasonic waves in concrete is affected by its micro- and macro-structure, geometry and properties as well as external influences as stress, temperature or moisture. In addition, age and degradation have a strong influence. Therefore, Ultrasound has been used to monitor concrete samples and structures since decades. However, early applications using conventional techniques as time-of flight or changes in amplitudes have been limited to detect changes in a late stage close to serviceability or ultimate load states.
Around 2000, several new, more sensitive techniques adopted from geophysics or other field of material sciences have been introduced to research in ultrasonic monitoring of concrete. The most discussed methodologies are coda wave interferometry, a technique which allows to detect very subtle changes from repeated ultrasonic measurements. Nonlinear acoustic techniques help to identify e. g. cracks even in an inhomogeneous background. Both techniques can be combined.
This paper reviews methods and results achieved so far on the laboratory scale and with full scale models the directions for future research and application is given as well.
Seismic interferometry (SI) deals either with the sensible detection of changes in the subsurface or with the reconstruction of virtual signals between two receivers by crosscorrelation of signals from diffuse sources. These concepts can be applied in NDT in civil engineering for various purposes, e. g. to detect changes in bridges. Here it is demonstrated using data from a reference structure on our test site. Practical applications can be expected in the very near future.
Ultrasonic transmission measurements are used to monitor concrete elements mostly on a laboratory scale since decades. Recently, coda wave interferometry, a technique adapted from seismology, has been introduced to civil engineering experiments. It can be used to reveal subtle changes in concrete samples and even large construction elements without having a transducer directly at the location where the change is taking place. The methodology works best with embedded transducers to avoid coupling issues or excessive environmental influence. These transducers can be used for newly built and existing structures. Recently, large concrete beams have been equipped with a network of transducers and loaded until failure. Using code wave interferometry, it was possible to visualize stress fields and damaged areas. This paper gives an overview of the state of the art, recent results achieved at BAM and a task list for further results and development.
Foundations
(2017)
Ultrasonic methods are well established in various aspects of concrete testing. They are used for imaging the interior geometry of constructions, estimation of concrete strength or monitoring lab investigations. However, so far the detection of distributed damages, especially in an early stage, has been almost impossible. The arrival of new technologies as embedded transducers and sensitive data processing techniques adopted from seismology has opened new field of work. Recent research has been focused to detect changes in concrete elements induced by stress, temperature, moisture or chemical attacks by permanent monitoring. Techniques as Coda Wave Interferometry can resolve changes in ultrasonic velocity in the order of 1*10-5. In addition, many researchers believe that the investigation of nonlinear effects can be used to characterize damages. The presentation will give a wrap up of ultrasonic techniques currently used in practice. This will include echo based methods as multi-channel/multi-offset imaging of structural elements using commercial and prototype devices. Imaging methods as SAFT and RTM will be shortly discussed. The focus will be on the emerging techniques used for monitoring. New types of sensors will be presented as well as the devices used in laboratory and field applications. Insight will be given on the various influence factors on ultrasonic signals and various ways of feature extraction and data processing. The results of lab experiments will be shown to demonstrate the detection of various kind of damages from mechanical load, ASR, corrosion to fatigue. The experiences with or first installations in real constructions (bridges, tunnel) will also be presented.
Ultrasonic methods are well established in various aspects of concrete testing. They are used for imaging the interior geometry of constructions, estimation of concrete strength or monitoring lab investigations. However, so far the detection of distributed damages, especially in an early stage, has been almost impossible. The arrival of new technologies as embedded transducers and sensitive data processing techniques adopted from seismology has opened new field of work. Recent research has been focused to detect changes in concrete elements induced by stress, temperature, moisture or chemical attacks by permanent monitoring. Techniques as Coda Wave Interferometry can resolve changes in ultrasonic velocity in the order of 1*10-5. In addition, many researchers believe that the investigation of nonlinear effects can be used to characterize damages.
The workshop will give a wrap up of ultrasonic techniques currently used in practice. This will include echo based methods as multi-channel/multi-offset imaging of structural elements using commercial and prototype devices. Imaging methods as SAFT and RTM will be shortly discussed.
The focus will be on the emerging techniques used for monitoring. New types of sensors will be presented as well as the devices used in laboratory and field applications. Insight will be given on the various influence factors on ultrasonic signals and various ways of feature extraction and data processing. The results of lab experiments will be shown to demonstrate the detection of various kind of damages from mechanical load, ASR, corrosion to fatigue. The experiences with or first installations in real constructions (bridges, tunnel) will also be presented.