Ultraschallmesstechnik: Time-of-flight-Verfahren zur Risstiefendetektion in Betonstrukturen

Bei der Beurteilung und Instandsetzung von geschaedigten Betonkonstruktionen spielen die vorhandenen Rissbreiten und Risstiefen eine bedeutende Rolle. Im Gegensatz zu Rissbreiten ist es schwierig, die Risstiefen zu bestimmen. Aufgezeigt wird eine Moeglichkeit, mittels zerstoerungsfreier Ultraschall-Laufzeitmessung mit indirekter Transmission (Time-of-flight-Methode (TOF)) auch Risstiefen zu bestimmen. Bei dieser Methode befinden sich Sende- und Empfangspruefkopf an der Oberseite des zu untersuchenden Bauteils. Gemessen wird die Schalllaufzeit zwischen Sender und Empfaenger. Befindet sich ein Riss zwischen diesen beiden Komponenten, so verlaengert sich die Schalllaufzeit. Ueber die Differenz der Schalllaufzeit kann auf die Risstiefe geschlossen werden. Zur Bestimmung der generellen Messgenauigkeit wurden Betonbalken mit einer mittig eingesaegten Kerbe hergestellt und an diesen Pruefkoerpern verschiedene Sender-Empfaenger-Kombinationen getestet. Es zeigt sich, dass sich mit diesen Laborversuchen eine praezise Risstiefe detektieren liess. Um das TOF-Verfahren unter realen Bedingungen zu erproben, wurde ein Feldversuch an einer geschaedigten Bodenplatte einer Tiefgarage durchgefuehrt. Die detektierte Risstiefe schwankte auf einer Laenge von circa 0,9 Metern zwischen 7,2 und 13,5 Zentimetern. Zum Nachweis der Reproduzierbarkeit fuehrte man eine exemplarische Wiederholungspruefung durch. Die dabei ermittelte Abweichung lag innerhalb der Standardabweichung von plus minus 1,5 Millimetern. Bei den Ergebnissen ist zu beachten, dass die ermittelte Risstiefe mit dieser Methode unterschaetzt werden kann, da Rissverfuellungen mit Staub, Schmutz oder losen Gesteinspartikeln zu kuerzeren Laufzeiten und damit zu geringeren Risstiefen fuehren koennen. Die offenen Fragen bei der Anwendung des Verfahrens sollen im Rahmen von weiteren Forschungen beantwortet werden.

  • Authors:
    • Malm, F
    • Grosse, C
  • Publication Date: 2016-3

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01607403
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: May 10 2016 9:06AM