Echo‐Verfahren in der Zerstörungsfreien Zustandsuntersuchung von Betonbauteilen

Ultrasonic echo testing is widely used in non-destructive testing in civil engineering to investigate concrete structures, to measure thickness, and to locate and characterise built-in components or inhomogeneities. Currently, synthetic aperture focusing techniques are mostly used for imaging. These algorithms are highly developed but have some limitations. For example, it is not possible to image the lower boundary of built-in components like tendon ducts or vertical reflectors. We adopted reverse time migration for non-destructive testing in civil engineering in order to improve the imaging of complicated structures in concrete. By using the entire wavefield, including waves reflected more than once, there are fewer limitations compared to synthetic aperture focusing technique algorithms. As a drawback, the required computation is significantly higher than that for the techniques currently used.Simulations for polyamide and concrete structures showed the potential for non-destructive testing. The simulations were followed by experiments at a polyamide specimen. Here, having acquired almost noise-free measurement data to test the algorithm, we were able to determine the shape and size of boreholes with sufficient accuracy. After these successful tests, we performed experiments at a reinforced concrete foundation slab. We obtained information from the data by reverse time migration, which was not accessible by traditional imaging. The imaging of the location and structure of the lower boundary of the concrete foundation slab was improved. Furthermore, vertical reflectors inside the slab were imaged clearly, and more flaws were found. It has been shown that reverse time migration is a step forward in ultrasonic testing in civil engineering.

show abstract

“…For an arbitrary spreader, the integral along the diffraction hyperbola

t

over aperture

A

can be formulated as follows (cf. Reinhardt ):

M (x, z) = \int_{A} false(p x^{'}, d, t = \frac{1}{c} \sqrt{{(x^{'} - x)}^{2} + {(d - z)}^{2}} d x^{'},

…”

Section: Imaging Methodsmentioning

confidence: 99%

Reverse time migration: introducing a new imaging technique for ultrasonic measurements in civil engineering

Grohmann

Müller

Niederleithinger

et al. 2017

Near Surface Geophysics

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Als Grundlagenliteratur zu den Verfahren eignen sich das anwendungsorientierte Merkblatt und die sich zurzeit in Revision befindlichen Merkblätter zu den Volumenverfahren . Einen Gesamtüberblick über die möglichen Echo‐Methoden und deren Anwendung gibt .…”

Section: Durchführung Der Messungenunclassified

“…Diese Größenordnung findet sich auch in anderen Veröffentlichungen, z. B. in oder , wieder. Angenommen wurde, dass ein Großteil des Hüllrohrquerschnitts mit Spanndrahtlitzen ausgefüllt ist.…”

Section: Messergebnisseunclassified

Bewertung von Bestandsbauwerken mit gemessenen Daten

Küttenbaum

Maack

Braml

et al. 2019

Beton und Stahlbetonbau

View full text Add to dashboard Cite

Gegenüber dem Neubauentwurf können bei der Bewertung von bestehender Bausubstanz Sicherheitsreserven genutzt werden, da Unsicherheiten, die beim Bau auftreten können, besser bekannt oder nicht mehr vorhanden sind. Können solche Unsicherheiten genauer bewertet werden, z. B. durch die Feststellung der genauen Lage der Spannglieder bei einer Spannbetonbrücke, so können Sicherheitsbeiwerte reduziert werden, ohne dass es dabei zu Auswirkungen auf das normativ festgelegte Zuverlässigkeitsniveau kommt. Mittlerweile sind Prüfmethoden an Bauwerken wirtschaftlich einsetzbar und auch so leistungsfähig, dass die für die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit wesentlichen Parameter identifiziert werden können. Ein wesentlicher Punkt ist hierbei die Integration derartiger Messergebnisse in Rechenmodelle, die für die Nachrechnung des Bauwerks verwendet werden. Dies können sowohl semiprobabilistische Rechenmodelle als auch vollprobabilistische Modelle sein. Bei semiprobabilistischen Methoden können aus den Messergebnissen Teilsicherheitsbeiwerte berechnet und abgeleitet werden, die dann in den bekannten Nachweisformaten gemäß den Eurocodes und der Nachrechnungsrichtlinie berücksichtigt werden. Bei vollprobabilistischen Nachweisen können die Messdaten in Form von Verteilungsdichtefunktionen mit gemessenen Variationskoeffizienten direkt in das Rechenmodell eingehen. In einer dreiteiligen Aufsatzreihe werden die Messverfahren und die Nutzung der Ergebnisse bei der Nachrechnung vorgestellt. Der vorliegende Teil 1 zeigt die Möglichkeiten des Einsatzes von zerstörungsfreien Prüfverfahren und bewertet deren Leistungsfähigkeit. Messen heißt wissen. Dieses Wissen spiegelt die Realität wider und soll den Tragwerksplaner bei der Entscheidungsfindung über die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bestandsbauwerken unterstützen.

show abstract

“…Das Impakt‐Echo(IE)‐Verfahren wird in der Regel zur Überprüfung der Dicke von Tunnelinnenschalen, zur Überprüfung von Bohrpfählen oder zum Aufsuchen von Fehlstellen (z. B. Verpressfehler bei Hüllrohren, Suche von Einbauteilen und Hohlräumen) verwendet . Alternativen zum IE‐Verfahren sind beispielsweise das Radarverfahren, Ultraschallverfahren oder radiografische Messungen.…”

Section: Einführungunclassified

“…Die Dicke des Bauteils oder die Fehlstellentiefe lässt sich unter der Annahme eines periodischen Vorgangs bei Kenntnis der Longitudinalwellengeschwindigkeit aus der Wiederholungsfrequenz mit der folgenden Gleichung berechnen, vgl. :

d = \frac{v_{p}}{2 \cdot f_{R}}

…”

Section: Ie‐verfahren Und Messungenunclassified

Zerstörungsfreie Prüfung von Schutzbauteilen mit dem Impakt‐Echo‐Verfahren

Zircher

Schulz

2017

Beton und Stahlbetonbau

View full text Add to dashboard Cite

Militärische Einrichtungen der deutschen Bundeswehr stellen bei Einsätzen in einem Konfliktgebiet ein mögliches Ziel für Angriffe dar. Aus diesem Grund kommt der Sicherung von Infrastruktur mittels massiver Schutzbauteile eine hohe Bedeutung zu. Als Grundlage für die Entwicklung von Ingenieurmodellen zur Bemessung der Bauteile für Einwirkungen mit hohen Belastungsgeschwindigkeiten wurden Kontaktdetonationsversuche an Probekörpern, die aus Normal‐ und Stahlfaserbeton hergestellt sind, durchgeführt. Der durch die Kontaktdetonation erzeugte Schädigungsverlauf im Bauteil ist mittels zerstörungsfreier Prüfung untersucht worden. Ziel der Untersuchung war es, die Eignung des Impakt‐Echo(IE)‐Verfahrens für dieses besondere Anwendungsgebiet zu überprüfen. Die Untersuchungen zeigten, dass das IE‐Verfahren zur Bestimmung der Größe des geschädigten Bereichs geeignet war, aber nicht zur Detektion der exakten Schadenstiefe an jedem einzelnen Messpunkt. In der Zukunft werden noch weitere Untersuchungen mit zerstörungsfreien Prüfgeräten wie beispielsweise dem Georadar durchgeführt.

show abstract

Echo‐Verfahren in der Zerstörungsfreien Zustandsuntersuchung von Betonbauteilen

Cited by 11 publications

References 32 publications

Reverse time migration: introducing a new imaging technique for ultrasonic measurements in civil engineering

Reverse time migration: introducing a new imaging technique for ultrasonic measurements in civil engineering

Bewertung von Bestandsbauwerken mit gemessenen Daten

Zerstörungsfreie Prüfung von Schutzbauteilen mit dem Impakt‐Echo‐Verfahren

Contact Info

Product

Resources

About