Möglichkeit zur Schadenseingrenzung mittels Ultraschallecho-Untersuchungen am Beispiel einer Spannbetonbrücke und einer Tiefgaragenbodenplatte sowie Bestimmung.

Präsentation zum Thema: "Möglichkeit zur Schadenseingrenzung mittels Ultraschallecho-Untersuchungen am Beispiel einer Spannbetonbrücke und einer Tiefgaragenbodenplatte sowie Bestimmung."—  Präsentation transkript:

1 Möglichkeit zur Schadenseingrenzung mittels Ultraschallecho-Untersuchungen am Beispiel einer Spannbetonbrücke und einer Tiefgaragenbodenplatte sowie Bestimmung der Lage von Fundamenten unter der Bodenplatte mittels Radar Ultraschallecho Verfahren Reflexion von Schallwellen an Werkstoffinhomogenitäten Detektion von Rissen, Hohlräumen, Kiesnestern, Fäulnis, Frostschäden, Bauteildicken, Ablösungen Differenzierung geschädigter und ungeschädigter Bereiche Radar Verfahren Reflexion von elektromagnetischen Wellen an Grenzflächen von Materialien mit unterschiedlicher Dielektrizitätszahl. Detektion von metallischen Bauteilen, Bewehrung, Spanngliedern Strukturänderungen, Hohlräumen, Bauteildicken A. HASENSTAB Y. SCHIEGG, B. MÜHLAN Ingenieurbüro Dr. Hasenstab GmbH, Augsburg TFB AG - Technik und Forschung im Betonbau (CH) Kontakt: INGENIEURBÜRO Andreas HASENSTAB+49 821 540 162 50 zfp@hasenstab.de TFB AG, Yves Schiegg, Björn Mühlan+41 062 887 72 72 schiegg@tfb.ch Spannbetonbrücke in der Schweiz mit Verdacht auf Hohlstellen Ingenieurbüro Dr. Hasenstab GmbH oben: Ansicht der Brücke Lösung: Ultraschallechomethode systematische Messlinien an Stegflächen und der Untersicht Flächige Auswertung  Tendenzen für Schadstellen Kosten und Sperrzeiten der Autobahn wurden optimiert detaillierte Verfahrensbeschreibung: www.zfp-hasenstab.de/Verfahren Oft stellen sich mehrere scheinbar singulär auftretende Schäden an Ingenieur- Bauwerken bei der Instandsetzung als umfassendere Problemstellung heraus  unerwartete Kostensteigerung und Verlängerung der Bauzeit Deshalb: Bauwerke mittels zerstörungsfreier Prüfungen großflächig untersuchen  Schäden eingrenzen  ungeschädigte Bereiche markieren. So können die vorhandenen Mittel für Instandsetzungen gezielt eingesetzt werden. Fragestellung: Sichtbare Kiesnester und alte Flickstellen an einer Spannbeton- brücke aus den 60er Jahren Sind zusätzliche Hohlstellen und versteckte Kiesnester vorhanden? Unten: Skizze der Brücke mit Auswertung der Ultraschallmessungen (grün: deutliches Echo von der Oberseite der Betonplatte  Schäden wie Kiesnester oder Hohlstellen können ausgeschlossen werden; rot: inhomogene Signale  Schäden nicht auszuschließen) Oben rechts und unten: Schnitt des Brückenbauwerks und zugehörige Resultate der Ultraschallechomessungen entlang zweier Messlinien. Ein deutliches Echo von der Bauteilrückseite (schwarzer Kasten) deutet auf eine homogene Struktur ohne innere Schäden hin. Der Bereich mit schwächeren Echos und längeren Laufzeiten (roter Kasten) deutet auf mögliche Inhomogenitäten (z.B. Hohlstellen) im Beton hin. oben: Ultraschall- Untersuchungen am Bauwerk Boden einer Tiefgarage eines Kaufhauses in Süddeutschland mit undichter WU-Bodenplatte Ultraschallecho (multistatischer Array): links: sehr deutliches Echo von der Bauteilrückseite; rechts: kein Echo an Unterseite der Platte (inhomogene Struktur) Feuchtemessung Kapazitive Messung ohne Löcher großflächig an der Oberfläche eher vergleichend von „nass“ und „trocken“ Fragestellung: Kann man mit zerstörungsfreien Messungen Aussagen über innere Schäden in der Betonplatte treffen? Lösung: Bereiche mit „inhomogener Betonstruktur“ eingrenzen (mittels Ultraschallecho- und Feuchte-Messungen)  gezielte Injektionen  abgedichtete Bodenplatte Bestandsbau aus den 60er Jahren ohne Statik und Angaben über die Gründung Fragestellungen: Lage der Bewehrung Betonqualität Abmessung der Fundamente Lösung: Lage der oberen Bewehrung (Bewehrungsortungsgerät und Sondierungen). Lage der tieferen Bewehrung (Radar) Betonqualität (Ultraschallecho und Bohrkerne für Betondruckfestigkeit Lage der Fundamente (Radar) Undichte Bodenplatte Feuchtemessung Ultraschallechoarray Ultraschalleinzelkopf Radarmessung Ultraschallechomessungen Ultraschallecho-Messlinie: links: deutliches Echo (Bauteilrückseite) rechts: kein Echo an Unterseite der Platte (inhomogene Struktur) Feuchtemessung: Messspur mit Zunahme am Ende – zur Wand hin Ultraschallecho-Messung entlang einer Stütze: deutliches Echo von der Bauteilrückseite (gelb); am Stützenfuß: kein Echo  Bohrkerne ergaben schlechte Betonstruktur Radarmessung auf Bodenplatte Mitte: Radargramm mit den Fundament-Abmessungen Lage der Fundamente Zusammenfassung: Die vorgestellten Beispiele zeigen, dass mit zerstörungsfreien Messungen - die Lage von Fundamenten unter einer Bodenplatte, die Lage von Hohlstellen und Strukturschäden in einer Spannbetonbrücke oder WU-Bodenplatte bestimmt werden können. Dadurch konnten Umfang, Zeit und Kosten der Instandsetzungsmaßnahmen wirksam optimiert werden.