Bevor eine Umnutzung eines Bauwerks erfolgen kann, müssen die Homogenitäts- und Festigkeitseigenschaften überprüft und gegebenenfalls angepasst werden. Bislang wurden die erforderlichen Baustoffkennwerte über den Einsatz eines Rückprallhammers, die Entnahme von Bohrkernen und endoskopische Untersuchungen gewonnen. Im Vergleich dazu haben moderne zerstörungsfreie Prüfverfahren den Vorteil, dass größere Bereiche beliebig oft und ohne Eingriff in die Bausubstanz untersucht werden können. Ein solches Verfahren ist das Ultraschall-Transmissionsverfahren zur Bestimmung der Verteilung der elastischen Kennwerte. Zwischen gegenüberliegenden Messpunktpaaren wird hierbei die Ultraschallaufzeit durch mechanische Ankopplung der Schallwandler gemessen. Nachteil des Verfahrens sind ein hoher Einrichtungsaufwand und eine Vielzahl möglicher Fehlerquellen durch die Bausubstanz selbst. Mit Hilfe des Laser-Ultraschallverfahrens sollen diese Nachteile umgangen werden. Das Teilprojekt B1 'Diagnostik und Qualitätskontrolle durch zerstörungsfreie, berührungslose Prüfverfahren' arbeitet innerhalb des SFB 524 an der verfahrens- und messtechnischen Entwicklung. Die laserinduzierte Schallanregung erfolgt mit einem kurzgepulsten, gütegeschalteten Neodym:YAG-Laser der Firma GSI LUMONICS und basiert auf der Absorption kurzgepulster Laserstrahlung in einer dünnen Oberflächenschicht. Sie führt in Abhängigkeit von der Impulsleistungsdichte zu einem thermoelastischen bzw. einem für diesen Einsatzzweck wichtigeren ablativen Anregungsprozess. Nach der Ausbreitung der Schallwelle durch das Untersuchungsobjekt werden die resultierenden Oberflächenschwingungen als charakteristische Schwinggeschwindigkeit mit dem Laservibrometer (Heterodyn-Interferometer der Firma POLYTEC mit Ausnutzung des Dopplereffekts) erfasst. Die Anwendung dieser Methoden lässt eine hohe Messgeschwindigkeit und eine hohe erzielbare Datendichte erwarten, da die Laserstrahlen bei beiden Systemen durch Scanner optisch ausgelenkt werden können. Zudem wurde eine vermessungstechnische Methode zur Bestimmung des Schallweges an jedem Meßpunktpaar entwickelt, die auch für die konventionelle Durchführung des Ultraschall-Transmissionsverfahrens genutzt werden kann.

The subproject Bl Diagnostics and Quality Control by Non-Destructive, Contactless Testing Techniques'is working within the CRC 524 on the procedural and measurement technological evolutionary development of the conventional ultrasonic through-transmission method towards an optical measuring method by application of laser technologies. The aim is the determination of the distribution of elastic characteristic parameters for the evaluation of laboratory test specimens in investigations on durability of concrete and for the actual state of construction elements in the course of revitalising buildings. In this case, a laser induced sound excitation takes place by means of an Nd:YAG-laser. The sound waves that have been influenced by the investigation object are detected by a laser vibrometer. By applying these methods, both a high lasing rate and a high achievable data density are to be expected since the laser beams in both systems can be deflected optically by means of scanners. Furthermore, a surveying-technological approach for sound path determination at each pair of measuring points has been developed, which can also be used for the conventional application of the ultrasonic through-transmission method.