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Gütebewertung qualitativer Prüfaufgaben in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen am Beispiel des Impulsradarverfahrens
Die zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Neben den klassischen Verfahren der Abschätzung der Betondruckfestigkeit mit dem Rückprallhammer, der Messung der Betondeckung oder der Potentialfeldmessung zur Lokalisierung korrosionsaktiver Bereiche wird mittlerweile auch das Impulsradar in der Bauwerksuntersuchung angewendet. Einige Gründe für diese Entwicklung sind in der schnellen Messdatenaufnahme sowie den umfangreichen Einsatzmöglichkeiten bei einer Vielzahl von praktischen Fragestellungen zu finden. Es ist jedoch noch nicht möglich, eine objektive Aussage über die Anwendungsgrenzen des Impulsradars zu treffen. So fehlt eine Bewertung der Leistungsfähigkeit des Impulsradars etwa bei der Fragestellung, in welcher Tiefe ein metallischer Reflektor noch zuverlässig detektiert werden kann. Diese qualitative Fragestellung wird im Rahmen dieser Arbeit mit der Vorgehensweise der POD(a)-Analyse (Probability of Detection) beantwortet. Im vorliegenden Anwendungsfall wird mithilfe der POD(a)-Analyse der Kennwert "zuverlässige Detektionstiefe a90/95" ermittelt, der die Tiefe angibt, in der ein metallischer Reflektor in 95 von 100 Fällen mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 % geortet wird. Vor der Anwendung der POD(a)-Analyse zur Bewertung der Prüfaufgabe zuverlässige Detektionstiefe a90/95 metallischer Reflektoren" werden statistische Nachweise geführt, um die Einhaltung der vier Kriterien für eine gültige POD(a)-Analyse zu demonstrieren. Der Entwicklung von Referenztestkörpern für das Impulsradarverfahren, in denen metallische Reflektoren unter Einhaltung vorher festgelegter Randbedingungen eingebaut sind, folgt die anschließende Untersuchung mit unterschiedlichen Radarprüfsystemen. Die aufgezeichneten Messdaten werden mithilfe der POD(a)-Analyse statistisch ausgewertet und ermöglichen so eine objektive Einschätzung der Zuverlässigkeit hinsichtlich der gestellten Prüfaufgabe. Damit können die untersuchten acht Radarprüfsysteme erstmals objektiv bewertet werden. Anschließend werden die verwendeten Radarprüfsysteme hinsichtlich ihrer zuverlässigen Detektionstiefe a90/95 metallischer Reflektoren miteinander verglichen.
Non-destructive testing (NDT) has recently assumed a greater role in civil engineering (CE) applications. Some of the traditional NDT tests such as concrete strength estimation using Schmidthammer, concrete cover evaluation and potential mapping (to locative active reinforcement corrosion zones) have matured and are currently being used on regular basis. Impulse radar has recently emerged as one of the dependable NDT technologies, which can be employed in various CE applications. What makes impulse radar particularly attractive is the speed of data collection as well as the broad range of engineering problems, where it can be applied (e. g. location of metallic tendon ducts and steel rebars, thickness estimation, moisture detection). Although the applicability of impulse radar has been demonstrated, its limitations have not vet been established. In other words, an objective assessment of the capabilities/limitations of impulse radar for particular applications is not yet possible. This study presents a systematic approach for establishing the reliability of impulse radar for locating embedded metallic reflectors in concrete. The proposed approach relies on the Probability of Detection (POD) method. For the particular problem considered here, POD calculation yields the parameter a9o/95, the so-called "reliable detection depth" defined as the depth, at which the reflector is detected in 95 out of 100 cases, with a probability of 90 %. The validity of the assumptions allowing the use of POD analysis for obtaining a90/95 was proved statistically. Test specimens with built-in metallic reflectors in compliance with the prescribed required conditions of the validity of the approach were constructed and tested using different impulse radar systems. The proposed POD-based approach was used to analyze the collected data to obtain an objective estimation of the reliability of the experiment. The reliability estimations were done separately for each radar system. The a90/95 obtained for all the employed systems were then compared against each other.
Gütebewertung qualitativer Prüfaufgaben in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen am Beispiel des Impulsradarverfahrens
Die zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Neben den klassischen Verfahren der Abschätzung der Betondruckfestigkeit mit dem Rückprallhammer, der Messung der Betondeckung oder der Potentialfeldmessung zur Lokalisierung korrosionsaktiver Bereiche wird mittlerweile auch das Impulsradar in der Bauwerksuntersuchung angewendet. Einige Gründe für diese Entwicklung sind in der schnellen Messdatenaufnahme sowie den umfangreichen Einsatzmöglichkeiten bei einer Vielzahl von praktischen Fragestellungen zu finden. Es ist jedoch noch nicht möglich, eine objektive Aussage über die Anwendungsgrenzen des Impulsradars zu treffen. So fehlt eine Bewertung der Leistungsfähigkeit des Impulsradars etwa bei der Fragestellung, in welcher Tiefe ein metallischer Reflektor noch zuverlässig detektiert werden kann. Diese qualitative Fragestellung wird im Rahmen dieser Arbeit mit der Vorgehensweise der POD(a)-Analyse (Probability of Detection) beantwortet. Im vorliegenden Anwendungsfall wird mithilfe der POD(a)-Analyse der Kennwert "zuverlässige Detektionstiefe a90/95" ermittelt, der die Tiefe angibt, in der ein metallischer Reflektor in 95 von 100 Fällen mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 % geortet wird. Vor der Anwendung der POD(a)-Analyse zur Bewertung der Prüfaufgabe zuverlässige Detektionstiefe a90/95 metallischer Reflektoren" werden statistische Nachweise geführt, um die Einhaltung der vier Kriterien für eine gültige POD(a)-Analyse zu demonstrieren. Der Entwicklung von Referenztestkörpern für das Impulsradarverfahren, in denen metallische Reflektoren unter Einhaltung vorher festgelegter Randbedingungen eingebaut sind, folgt die anschließende Untersuchung mit unterschiedlichen Radarprüfsystemen. Die aufgezeichneten Messdaten werden mithilfe der POD(a)-Analyse statistisch ausgewertet und ermöglichen so eine objektive Einschätzung der Zuverlässigkeit hinsichtlich der gestellten Prüfaufgabe. Damit können die untersuchten acht Radarprüfsysteme erstmals objektiv bewertet werden. Anschließend werden die verwendeten Radarprüfsysteme hinsichtlich ihrer zuverlässigen Detektionstiefe a90/95 metallischer Reflektoren miteinander verglichen.
Non-destructive testing (NDT) has recently assumed a greater role in civil engineering (CE) applications. Some of the traditional NDT tests such as concrete strength estimation using Schmidthammer, concrete cover evaluation and potential mapping (to locative active reinforcement corrosion zones) have matured and are currently being used on regular basis. Impulse radar has recently emerged as one of the dependable NDT technologies, which can be employed in various CE applications. What makes impulse radar particularly attractive is the speed of data collection as well as the broad range of engineering problems, where it can be applied (e. g. location of metallic tendon ducts and steel rebars, thickness estimation, moisture detection). Although the applicability of impulse radar has been demonstrated, its limitations have not vet been established. In other words, an objective assessment of the capabilities/limitations of impulse radar for particular applications is not yet possible. This study presents a systematic approach for establishing the reliability of impulse radar for locating embedded metallic reflectors in concrete. The proposed approach relies on the Probability of Detection (POD) method. For the particular problem considered here, POD calculation yields the parameter a9o/95, the so-called "reliable detection depth" defined as the depth, at which the reflector is detected in 95 out of 100 cases, with a probability of 90 %. The validity of the assumptions allowing the use of POD analysis for obtaining a90/95 was proved statistically. Test specimens with built-in metallic reflectors in compliance with the prescribed required conditions of the validity of the approach were constructed and tested using different impulse radar systems. The proposed POD-based approach was used to analyze the collected data to obtain an objective estimation of the reliability of the experiment. The reliability estimations were done separately for each radar system. The a90/95 obtained for all the employed systems were then compared against each other.
Gütebewertung qualitativer Prüfaufgaben in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen am Beispiel des Impulsradarverfahrens
Feistkorn, Sascha (author)
Deutscher Ausschuss für Stahlbeton ; 603 ; 1-159
2012
159 Seiten, Bilder, Tabellen, 64 Quellen
Theses
German
Neue Entwicklungen der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen
Tema Archive | 2010
|Neue Ansätze zur Fortentwicklung der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen
Tema Archive | 1991
|Einsatz der Impuls-Thermografie zur quantitativen zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen
Tema Archive | 2005
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