Technologie

Zerstörungsfreie Prüfverfahren

Geo-Radar: GSSI StructureScan Mini XT

Geo-Radar

Die Haupteinsatzgebiete des Geo-Radars umfassen das Bestimmen von Bauteil- und Schichtdicken, Strukturanalysen sowie Bewehrungs- und Spanngliedortung (siehe Bauwerksanalyse).

Die gewonnenen Ergebnisse dienen als Vorleistungen, um Schäden an Bewehrung oder Spanngliedern zu vermeiden, als Grundlage für statische Nachrechnungen oder für gezielte weiterführende Untersuchungen.

Bei diesem Verfahren werden hochfrequente, elektromagnetische Impulse in das Bauteil gesendet, die an Grenzflächen, wie Bewehrung oder Fehlstellen, zurückgeworfen und vom Empfänger erfasst werden (Frequenzbereich 1,6 – 2,7 GHz).

Der Vorteil gegenüber induktiven Verfahren ist das Detektieren nichtmetallischer Objekte (z. B. Hüllrohre, Hohlräume), die Untersuchung der Materialstruktur sowie die Lokalisierung mehrlagiger Bewehrung. Die Detektionstiefe beträgt bei diesem Verfahren bis zu 50 Zentimeter.

Vorhandene Geräte:

  • GSSI StructureScan Mini XT (2,7 GHz) 2D/3D
  • GSSI StructureScan Mini HR (1,6 GHz)

Schallemissionsanalyse

Die Ergebnisse aus Schallemissionsanalysen dienen oft als Versagensindikatoren, z. B. bei Belastungsuntersuchungen (Schubversagen, Biegeversagen etc.) oder im Monitoring.

Eine Strukturänderung im Material durch bspw. thermische oder mechanische Einwirkung führt zu einer Freisetzung von Schallwellen. Die freigewordene Schallenergie kann sensorisch erfasst werden und Aufschluss über die strukturelle Integrität und die genaue Lokalisierung möglicher Schadstellen liefern.

Schallemissionsanalysen können aufgrund der Art der Ausbreitung von Schallwellen in festen Körpern mit verhältnismäßig wenigen Sensoren über große Messweiten auskommen.

Die in Echtzeit ermittelten Ergebnisse können dabei helfen, Schäden schon im Frühstadium zu erkennen und realistische Aussagen über auftretende Zustandsänderungen zu geben. Eine auf diesem Verfahren basierende Untersuchung kann dem Bauherrn behilflich sein, Investitions­entscheidungen in Bezug auf Nutzung, Instandhaltung oder Sanierung zu treffen.

Ultraschallprüfung

Das Ultraschall-Verfahren dient zur Ermittlung der Betonbeschaffenheit bzw. von inneren Strukturen.

Bei den Messungen werden Schallwellen in das Bauteil gesendet. Diese werden durch Gefüge­störungen wie Hohlräume, Kiesnester oder Einbauteile beeinflusst, die vom Empfängergerät als strukturelle Veränderungen erfasst und ausgegeben werden.

Ultraschallmessungen können über zwei verschiedene Messtechniken erfolgen:

  • Durchschallungstechnik
    Bei dieser Methode muss das Bauteil von beiden Seiten zugänglich sein. Diese Technik eignet sich z. B. für die Bestimmung des Betongefüges an Säulen oder Wänden, da hierbei der gemessene Schallweg genauere Ergebnisse über die innere Struktur und Homogenität liefert.
  • Impuls-Echo-Technik
    Im Impuls-Echo-Verfahren wird die Reflexion von Schallwellen an Grenzflächen gemessen. Hierbei muss nur von einer Seite gearbeitet werden. Diese Methode eignet sich für großflächige Abtastungen gerade bei der Feststellung von Materialstärken und der Lokalisierung von Einbauteilen.

Magnetinduktives Verfahren (Ferroscan)

Dieses Verfahren dient vor allem der Bewehrungsanalyse, wie z. B. Betondeckung, Durchmesser und Anzahl. Die Prüfung ist sowohl lokal als auch für großflächige Bereiche geeignet.

Die Geräte basieren auf dem elektromagnetischen Induktionsverfahren und ermöglichen die Lokalisation von Bewehrung oder metallischen Einbauteilen und zeigen ihre tatsächliche Position im Festbeton auf.

Dabei wird über mehrere Spulen im Gerät ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, das die Änderungen der Induktivität der einzelnen Spulen durch die im Bauteil auftretenden Wirbelströme über einen Sensor wahrnimmt.

Die Vorteile dieses Verfahrens liegen in der schnellen Durchführung und der Möglichkeit, große Bereiche bezüglich der vorhandenen Betondeckung zu untersuchen. Dabei erreichen die Geräte eine maximale Detektionstiefe von 16 Zentimetern.

Vorhandene Geräte:

  • Hilti Ferroscan PS 200
  • Profometer

Endoskopie

Mithilfe eines Endoskops kann ein Bauteil schnell, kostengünstig und ohne größere Eingriffe in seiner strukturellen Integrität optisch untersucht werden. Die Endoskopie erlaubt einen lokalen Einblick in das Innere von Bauteilen.

Typische Aufgabenstellungen für den Einsatz eines Endoskops sind:

  • Analyse von Konstruktionsdetails (Schichtenaufbau, Verankerungen, Fugenaufbau)
  • Untersuchung des baulichen Zustands (Homogenität, Hohlräume, Rissbildungen, Korrosion, Abplatzungen)
  • Überprüfung auf Vorhandensein und Zustand von Installationen oder Einbauten
  • Kontrolle der Ausführungsqualitäten von Verpress- oder Verfüllmaßnahmen

Hierbei kommen hochwertige Videochips in Verbindung mit leistungsstarken Lichtquellen an einer flexiblen Trägerfaser zum Einsatz. Die Digitalisierung der erfassten Informationen auf dem Videochip macht die Übertragung des Bildmaterials an den Videoprozessor weniger anfällig für externe Störungen. Durch die hohe Auflösung mittels Videochip können detaillierte Bilder und Videos direkt vor Ort auf dem Laptop ausgewertet werden.

Rückprallhammer

Rückprallhammerprüfung

Die Prüfung mit dem Rückprallhammer dient zur Bestimmung der Druckfestigkeit von Festbeton (N/mm²).

  • Durchführung nach DIN EN 12504-2
  • Auswertung nach DIN EN 13791

Hierbei wird kinetische Energie in Form eines definierten Bolzenstoßes auf die Bauteiloberfläche aufgebracht und die verbleibende Rückprallenergie als Rückprallweg gemessen.

Aus den ermittelten Werten kann auf die Betondruckfestigkeit nach Eurocode geschlossen werden.

Vergleichende Untersuchungen stellen auch die Festigkeitsverteilung am Bauwerk oberflächennah und zerstörungsfrei dar und dienen hierbei auch zur Lokalisierung von Schwach- oder Fehlstellen.

Setzdehnungsmesser

Setz-Dehnungs-Messer

Der Setz-Dehnungsmesser wird bei der Beurteilung von Rissen verwendet. Das Einsatzgebiet bezieht sich überwiegend auf die Verformungsänderung unter Belastungs- oder Temperatureinfluss. Im Gegensatz zu Risslinealen, -lupen und optischen Marken können Rissweiten mittels eines Setz-Dehnungs-Messers mit einer Genauigkeit von +/-0,001 Millimetern erfasst werden.

Das Prinzip besteht aus einem festen und einem beweglichen Messfuß, der durch einen Winkelhebel mit einer hochsensiblen Messuhr verbunden ist. Diese misst den Abstand, der durch zwei Markierungen definiert ist. Je nach Material werden diese Markierungen direkt in das Bauteil oder auf einen geeigneten Träger appliziert.

Das Messgerät wird zuerst mit dem beweglichen Fuß auf eine der beiden Markierungen aufgesetzt und dann auf die andere „gekippt“. Der nun über den Winkelhebel von der Uhr gemessene Winkel wird auf einer skalierten Anzeige als Strecke dargestellt und kann dort abgelesen werden.

Vorteile:

  • Einfache Installation vieler Messstellen möglich
  • Unabhängig von Stromversorgung
  • Keine Beeinflussung des Messgerätes durch Einwirkungen am untersuchten Bauteil
  • Widerstandsfähige, langzeitstabile Messmarken
  • Platzsparende Messstellen