Detailergebnis zu DOK-Nr. 65723
Dichtemessverfahren mit Lasertechnik - Teil 1: Entwicklung eines neuen Dichtemessverfahrens unter Verwendung von Lasertechnik - Machbarkeitsstudie
| Autoren |
W. Kudla W. Gaßner S. Szczyrba |
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| Sachgebiete |
7.1 Baugrunderkundung; Untersuchung von Boden und Fels |
Dichtemessverfahren mit Lasertechnik. Bremerhaven: Wirtschaftsverlag NW, 2012 (Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik (BMVBS, Bonn) H. 1077) S. 1-63, zahlr. B, T, Q
Für die Bestimmung der Dichte im Feld stehen einige Standardverfahren (Ausstechzylinderverfahren, Ballonverfahren (Densitometer), Sandersatzverfahren, Flüssigkeitsersatzverfahren, Gipsersatzverfahren, Isotopeneinstichsonde) zur Verfügung, die sich im Verfahren zur Volumenbestimmung unterscheiden und je nach Bodenart Vor- und Nachteile haben. Das neu entwickelte Verfahren zum genauen Ausmessen von Prüfgruben im Boden basiert auf Laserscantechnik. Eine Dichtemessung mit dem Laserverfahren läuft ähnlich wie beim Ballonverfahren wie folgt ab: An der Stelle der vorgesehenen Prüfgrube wird die Oberfläche mittels Laser abgetastet (Nullscan). Die Prüfgrube wird ausgehoben und der entnommene Boden in einen Behälter gefüllt. Der Wassergehalt und die Masse des Bodens werden wie bisher im bodenmechanischen Labor bestimmt. Der Laserscanner wird über die Prüfgrube gestellt und tastet danach die unebene Oberfläche der Prüfgrubenwandung in einem sehr engen Raster ab (Grubenscan) und misst dabei den Abstand zwischen der Laserquelle und der Oberfläche der Prüfgrube. Aus der Überlagerung von Nullscan und Grubenscan wird mittels eines Computerprogramms das Volumen der Prüfgrube berechnet. Mit dem neu entwickelten Verfahren wurden circa 300 Versuche durchgeführt. Zur Feststellung der Wiederholgenauigkeit wurden mehrere künstliche Prüfgruben (Prüfformen) hergestellt. Das exakte Prüfgrubenvolumen wurde mit dem Wasserersatzverfahren (Auslitern) ermittelt (Referenzmessung). Die Ergebnisse zeigen, dass die Wiederholstandardabweichung beim Laserverfahren kleiner ist als bei allen anderen Standard-Dichtemessverfahren. Für ein serienreifes Gerät muss der entwickelte Prototyp noch in einigen Punkten weiterentwickelt werden. Durch das Forschungsvorhaben wurde die Machbarkeit des Messprinzips nachgewiesen.