Composite-concrete interface characterization by Lamb waves: Fid-Bau Portal

Composite-concrete interface characterization by Lamb waves

Kundu, T. / Ehsani, M. / Guo, D. / Maslov, K.I.

Es wird eine Untersuchungsmethode vorgestellt, mit der eine Delamination in der Klebschicht zwischen glasfaserverstärktem Kunststoff und Beton sicher nachgewiesen und in ihrer Grösse bestimmt werden kann. Das Verfahren wurde an einem 100 mm dicken Testkörper erprobt. Der Testblock besteht aus einer 3,66 mm dicken glasfaserverstärkten Kunststoffschicht, einer 0,9 mm dicken Epoxydharz-Klebschicht und einem 95,44 mm dicken Betonsockel. Durch Weglassen der Klebung auf einer kreisförmigen Fläche mit einem Durchmesser von 50 mm wurde ein Delaminationsfehler künstlich hergestellt. Zwei breitbandige 500 kHz Wandler wurden in Tauchtechnik unter einem Neigungswinkel von jeweils 25 Grad defokussiert zueinander angeordnet, was bedeutet, dass die Schallbündelachsen vom Sende- und Empfangsprüfkopf sich in einem Punkt unterhalb der reflektierenden Oberfläche überschneiden. Der Sendeprüfkopf wurde mit Toneburstsignalen im Frequenzbereich von 200 bis 800 kHz kontinuierlich angeregt. Auf diese Weise wurden flüchtige Lambwellen oder verallgemeinerte Rayleighwellen im Testkörper erzeugt. Die Amplituden der Empfangssignale zeigen in Abhängigkeit von der Frequenz zwei ausgeprägte Maxima bei 370 kHz und 570 kHz im Fall einer intakten Klebung. An der Stelle der Delamination verändert sich das Reflexionsspektrum. Der Einfluß eines veränderten Neigungswinkels der Prüfköpfe wird eingehend beschrieben. Es wurde mit defokussierter Prüfkopfanordnung ein L-Bild (C-Bild der Lambwellen) der untersuchten Grenzfläche erzeugt, was die flächenhafte Ausdehnung der Delamination deutlicher als ein konventionelles mit Longitudinalwellen hergestelltes C-Bild wiedergibt. Für den Vergleich wurden Senkrecht-Prüfköpfe mit Frequenzen von 500 kHz und 1 MHz eingesetzt. (Brekow, G.)