Advanced NDT of reinforced concrete members by ultrasonics and acoustic emission: Fid-Bau Portal

Advanced NDT of reinforced concrete members by ultrasonics and acoustic emission

Uchida, M. / Ohtsu, M. / Okamoto, T.

Es werden Untersuchungen an armierten rissbehafteten Betonproben vorgestellt, bei denen mit Schallemission (AE) der Riss nachgewiesen und mit Ultraschall (UT) die Risstiefe ermittelt wird. In den Betonproben mit 150 und 200 mm Dicke wurden künstliche Risse erzeugt. Dies erfolgte durch Aufbringen einer Biegelast oder durch Einführen einer dünnen Stahlplatte. Die Risse durchquerten die Armierung. Die Ultraschallsensoren mit Resonanzfrequenzen von 60 und 150 kHz auf der Empfangsseite wurden auf beiden Seiten des Risses in unterschiedlichen horizontalen Abständen(Hs) zur Armierung positioniert. Bei Risstiefen von 50, 75 und 100 mm und einer Betonbedeckung der Armierung von 25 mm wurden bei Hs-Werten größer als 100 mm aus den Messungen der Ultraschall-Laufzeiten Risstiefen abgeschätzt, die mit den tatsächlichen Risstiefen gut übereinstimmten. Weitere Untersuchungen betrafen den Einfluss der Rissbreite auf die Risstiefenabschätzung. Ab einem Rissöffnungswinkel von 0,0015 rad stimmten die abgeschätzten und tatsächlichen Risstiefen überein. Die Unterscheidung zwischen Biegeriss und Scherriss wurde mit AE-Messungen durchgeführt. Die AE-Sensoren hatten Resonanzfrequenzen von 30, 60 und 150 kHz. In den Betonproben wurden künstlich Biege- oder Scherrisse erzeugt. Bei definierter Sensorpositionierung wurden bei den AE-Empfangssignalen der Frequenzinhalt und die Anstiegszeit im Verhältnis zur Maximalamplitude (RA-Wert) bei beiden Risstypen beobachtet. Die AE-Signale von Biegerissen haben kleinere RA-Werte und höhere Frequenzen als Scherrisse. Vor Ort wurden entsprechende Messungen an einem armierten Betonpfeiler vorgenommen, um einen vorhandenen Riss zu analysieren. (Brekow, G.)