Internal discontinuity detection in concrete by Lamb waves: Fid-Bau Portal

Internal discontinuity detection in concrete by Lamb waves

Jung, Y.C. / Kundu, T. / Ehsani, M.

Für die Ultraschallprüfung von Druckbehältern und von Schweißnähten in Stahlkonstruktionen gibt es sehr detaillierte Prüfvorschriften, was für die Anwendung im Beton nicht der Fall ist. Bei der üblichen Prüfung in Durchschallung, Reflexion oder Streuung werden die Amplitude oder die Laufzeit der Impulse ausgewertet, was aber zeitaufwendig ist. Deshalb wird hier die Prüfung mit Lambwellen herangezogen. Zunächst wird auf die Dispersion bei der Ausbreitung von Lambwellen und die Anregung von unterschiedlichen Wellenmoden eingegangen. Durch die Zuschlagstoffe im Beton mit Abmessungen größer als 5 mm bis 10 mm kommen für die Prüfung niedrige Frequenzen in Betracht. Die Streuung an der Grenzfläche zwischen den Teilchen der Zuschlagstoffe und dem Mörtel ist wegen der Ähnlichkeit der Schallimpedanzen beider Medien zu vernachlässigen. Fehler wurden als Betonnester eingebracht sowie durch Kunststoffkugeln und Risse durch wassergefüllte Beutel simuliert. Die Fehler beeinflussen die empfangene Signalspannung in Abhängigkeit von der Frequenz. Die Fehlergröße korrespondierte mit den Maxima in der Frequenzkurve. Die Auswertung erfolgte im Bereich von 20 bis 140 kHz. Bei den Wabenfehlern waren die Amplituden von allen Fehlern am geringsten. Die Wasserankopplung der Schwinger war besser als die Ankopplung mit Öl. (Tietz, H.-D.)