Condition assessment of FRP wrapped concrete members using ultrasonics: Fid-Bau Portal

Condition assessment of FRP wrapped concrete members using ultrasonics

Franklin, R. / Halabe, U.B. / Lopez-Anido, R. / Kshirsagar, S.

Zur Erhöhung der Festigkeit in axialer Richtung und nach Instandhaltungsmaßnahmen werden häufig Betonbauteile mit faserverstärktem Kunststoff ummantelt. Da aber im Beton Alterungsprozesse infolge Umgebungseinflüsse auftreten, muss eine Zustandsüberwachung erfolgen. Dazu wurden ummantelte Betonteile nach dem Einwirken unterschiedlicher Umgebungsmedien und verschiedenen Zeiten (bis 3000 Stunden) in radialer Durchschallung im Labor einer Ultraschallprüfung unterzogen. Zur Verbesserung der Aussagesicherheit ist eine Spektralanalyse mit Darstellung der spektralen Leistungsdichte (PSD) durchgeführt worden. Es wurde ein logarithmischer Zusammenhang zwischen der durch das Bauteil durchgelassenen Ultraschallenergie des Signals als Fläche unter der PSD-Kurve und der Restdruckfestigkeit des Betonteils gefunden. Die Ummantelung bestand aus E-Glas, das dem Kunststoff Aramid zu 35 % beigemischt wurde. Die Mittenfrequenz lag bei 250 kHz. Bei der mechanischen Druckfestigkeitsermittlung sind auch die Dehnungen mit Dehnungsmessstreifen in axialer und in Umfangsrichtung gemessen worden. Die Druckfestigkeit korreliert auch mit der Umfangsdehnung bis zum Bruch. Die Mittenfrequenz vermindert sich mit sinkender Druckfestigkeit. Zwischen den Ultraschallgrößen und den mechanischen Kenngrößen sind Gleichungen auf der Basis der logarithmischen Regressionsanalyse aufgestellt worden. Die Ultraschallenergie korreliert besser mit der Festigkeit als die Umfangsdehnung bis zum Bruch. (Tietz, H.-D.)