Use of Infrared Thermography to Detect Defects on Concrete Bridges

Janků, Michal; Březina, Ilja; Grošek, Jiří

doi:10.1016/j.proeng.2017.05.308

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“…Therefore, interpretation should be conducted by a qualified inspector of IRT [99] to ensure inspection qualities. Another problem is that color scales representing temperature values need to be set in proper temperature ranges to avoid overlooking delamination [95,[100][101][102]. For example, Washer et al [100] suggested the range of 2.2-4.4 • C for shaded areas.…”

Section: (A) Visual Evaluationmentioning

confidence: 99%

A Review of Infrared Thermography for Delamination Detection on Infrastructures and Buildings

Tomita

Chew

2022

Sensors

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This paper provides a comprehensive review on the use of infrared thermography to detect delamination on infrastructures and buildings. Approximately 200 pieces of relevant literature were evaluated, and their findings were summarized. The factors affecting the accuracy and detectability of infrared thermography were consolidated and discussed. Necessary measures to effectively capture latent defects at the early stage of delamination before crack formation were investigated. The results of this study could be used as the benchmarks for setting standardized testing criteria as well as for comparison of results for future works on the use of infrared thermography for detection of delamination on infrastructures and buildings.

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Section: (A) Visual Evaluationmentioning

confidence: 99%

A Review of Infrared Thermography for Delamination Detection on Infrastructures and Buildings

Tomita

Chew

2022

Sensors

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“…This difference defined in Eq. 1, is generally known and referred to as thermal contrast or temperature contrast [7,17,39].…”

Section: Temporal Evolution Of the Thermal Contrast On The Surfacementioning

confidence: 99%

Experimental investigation of subsurface defect detection in concretes by infrared thermography and convection heat exchange

Pedram

Taylor

Robinson

et al. 2022

J Civil Struct Health Monit

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Infrared thermography (IRT) is a non-destructive technique capable of detection and localisation of hidden subsurface defects in components of transportation infrastructure, such as concrete bridges, thereby contributing to structural health monitoring (SHM). Addressing the lack of research on subsurface defect detection in concretes by convection heat exchange, and regarding the importance of laboratory studies for proper implementation of IRT, this paper presents results from recent laboratory investigations of IRT on concrete slabs with simulated hidden defects using a convective thermal excitation mechanism. The concrete slabs in this study had simulated defects ranging 5–25 mm in depth from the surface. These studies show the effect of initial temperature, heating/cooling process, temperature range and defect depth on thermal contrast in the concrete slabs. Furthermore, this paper compares the performance of the IRT as a non-contact sensor and thermocouples attached to the surface, in the evaluation of the thermal contrast on slabs with various defect depth. The dependence of maximum thermal contrast on the initial temperature and defect depth is explored using multivariate linear regression.

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“…[9] empfiehlt aus ähnlichen Untersuchungen für der Sonne zugewandte Oberflächen Messungen um die Mittagszeit und für sonnenabgewandte Stellen Inspektionen um Mitternacht. Auch [10] zeigt ähnliche Erkenntnisse. In [11] wurden Temperaturzeitverläufe von Fehl‐ und Referenzstellen zur Ortung von oberflächennahen Inhomogenitäten ausgewertet.…”

Section: Stand Der Technikunclassified

“…4 beschrieben, untersucht. Bei entsprechenden Umweltbedingungen kann die Delamination aber auch an anderen Bauteilen der Brücke festgestellt werden [10].…”

Section: Physikalische Grundlagen Der Thermografieunclassified

Thermografie zur Erfassung von Schäden an Brückenbauwerken

Mold¹,

Auer²,

Strauß³

et al. 2020

Bautechnik

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Betonbauwerke wie Brücken sind ein wesentlicher Bestandteil des Straßennetzes. Um die Sicherheit und Gebrauchstauglichkeit einer Brücke zu gewährleisten, sind regelmäßige, z. T. aufwendige Inspektionen und Untersuchungen erforderlich, um Schäden an einem Bauwerk frühzeitig zu erkennen. Mit innovativen zerstörungsfreien Untersuchungsmethoden ist es möglich, den Schadenserkennungsprozess von Bauwerken zeitlich und kostenmäßig zu optimieren. In der Vergangenheit wurden bereits Drohnen für Oberflächenaufnahmen von Brücken mit Laserscan oder digitaler Bildgebung eingesetzt, um Schäden wie Risse und Abplatzungen zu erkennen. Diese Methoden sind zeitsparender als die herkömmlichen, komplexeren Verfahren zur Sichtprüfung. Um auch Schäden unter der Oberfläche mittels Flächenaufnahmen nachweisen zu können, wurde ein vielversprechender Ansatz – die Thermografie – untersucht. Ein großer Vorteil der Thermografie ist die flexible Einsatzmöglichkeit und zerstörungsfreie Anwendung am Bauwerk. Die Methode ermöglicht eine thermografische Aufzeichnung der gesamten Brücke. Durch Temperaturunterschiede auf der Oberfläche können Schäden wie Delamination, Hohlräume und Feuchtigkeitsstellen im Beton erkannt werden. Um die Zuverlässigkeit dieser Methode zur Erkennung der genannten Schäden gewährleisten zu können, wurden die Erkennungsgenauigkeiten und ‐grenzen ermittelt. Zu diesem Zweck wurden Tests an Betonproben durchgeführt, die Delamination, Hohlräume und feuchte Bereiche in unterschiedlichen Größen und Tiefen im Beton aufwiesen. Während der Tests wurden die Betonproben aktiv erhitzt. Im Laufe des Abkühlvorgangs erfolgte die Aufnahme der Oberfläche mit der Wärmekamera. Die Erstellung von nichtlinearen Finite‐Elemente‐Modellen der Testkörper ermöglichte weitere Variationen der Geometrien und der Temperaturen der Betonproben. Mittels der erhaltenen Daten konnte die Detektionswahrscheinlichkeit der untersuchten Schäden ermittelt und eine Empfehlung für die Anwendung dieser Methode gegeben werden.

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Use of Infrared Thermography to Detect Defects on Concrete Bridges

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A Review of Infrared Thermography for Delamination Detection on Infrastructures and Buildings

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Experimental investigation of subsurface defect detection in concretes by infrared thermography and convection heat exchange

Thermografie zur Erfassung von Schäden an Brückenbauwerken

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