Detailergebnis zu DOK-Nr. 79696
Entwicklung und Anwendung eines kompakten luftgekoppelten Georadars sowie eines vibrationsbeständigen Kalibrierverfahrens für die Bestimmung der Dicke von dünnen Asphaltschichten während des Einbaus (Orig. engl.: Research and application of compact air-coupled ground penetrating radar in thin-layer asphalt thickness testing and vibration resistant calibration method)
| Autoren |
L. Xue X. Zhao F. Xu Z. Xu |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.2 Asphaltstraßen 13.2 Maschinen für Asphaltstraßen |
Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board Vol. 2677, H. 5, 2023, S. 777-792, 18 B, 2 T, 21 Q. - Online-Ressource: verfügbar unter: https://journals.sagepub.com/home/trr
Für die hochpräzise, kontinuierliche Dickenmessung von dünnen Asphaltschichten während des Einbaus wurde im Rahmen der Studie eine kompakte Georadarantenne (GPR) entwickelt. Sie berücksichtigt sowohl die Herausforderungen bei der Identifizierung dünner, oberflächennaher Dicken mittels Radarwellen sowie die am Asphaltfertiger, an dem die Antenne angebracht werden soll, auftretenden Vibrationen. Im Allgemeinen kann die Überlappung zwischen Bodenreflexion und Oberflächenreflexion von dünnen Schichten durch Subtraktion der Reflexion der Asphaltoberfläche von der vorab gemessenen Kalibrierhöhe (statische Kalibrierung mit einer Metallplatte) bestimmt werden. Da diese Methode jedoch beim Einsatz während des Asphalteinbaus nicht geeignet ist, wurde in der Studie eine Bow-Tie-Antenne entwickelt, die mit einem verlustreichen, absorbierenden Substrat ausgestattet ist. Basierend auf der Methode der Vollamplitudenreflexion wird in der Arbeit eine Anpassungsformel für die Dielektrizitätskonstante von Asphalt vorgeschlagen, um die technische Anwendbarkeit des Systems weiter zu verbessern. Zur Verifizierung der entwickelten Technologie wurden die statisch kalibrierte Asphaltdicke, die dynamisch gemessene Asphaltdicke mit Dielektrizitätskonstante und die Dicke aus manueller Probenahme mit den Ergebnissen des kompakten luftgekoppelten GPR-Systems verglichen. Der Beitrag stellt die theoretischen Grundlagen, die Gerätekonzeption und die Untersuchungen zur Verifizierung ausführlich dar.