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Infrarotuntersuchungen zum Nachweis des Haftverbundes zwischen Stahloberfläche und Bitumenschweißbahn
9.96750
IDN 704949
Forschungsstelle Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin
Bearbeiter Geyer, E.
Arndt, D.
Auftraggeber Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Stand Abschluss: Oktober 1997

Mit dem zerstörungsfreien Prüfverfahren Transient-Thermografie sollte der vollflächige Haftverbund zwischen einer Stahloberfläche und einer aufgetragenen Bitumenschweißbahn an einem Probekörper in Form einer idealisierten orthotropen Platte (2x4 m²) geprüft werden. Es war zu prüfen, ob mit der transient-thermografischen Untersuchung gezielt eingebrachte Fehlstellen und ihre Position detektiert werden können. Die Untersuchungen wurden mit den in Voruntersuchungen bestimmten experimentellen Parametern durchgeführt. Die Bitumenbahnen wurden mit Wärmestrahlern ca. 3 Minuten erwärmt (maximal 75 °C) und die Abkühlphase über einen Zeitraum von 3 bis 10 Minuten thermografiert. Den Thermografien sind folgende Strukturen zu entnehmen: 1) Quer zur Ausrollung periodischer Streifen höherer und niedriger Temperaturen, die durch den Herstellungsvorgang bedingt sind. Sie stehen vermutlich mit dem Abrollen einer unrund aufgerollten Schweißbahn in Verbindung; 2) Ausgedehnte Bereiche erhöhter Temperatur, die durch eine Überlappung der verschweißten Bitumenbahnen hervorgerufen werden; 3) Verschiedene Bereiche höherer Temperatur, die durch Lufteinschlüsse entstanden. An vier Stellen wurde die Bitumenbahn aufgeschnitten, um den experimentellen Befund zu überprüfen. Der Vergleich bestätigt, dass die sich thermisch abzeichnenden Bereiche mit der Verklebungsschicht in direkter Verbindung stehen. Insbesondere Lufteinschlüsse erhöhen die Temperatur sehr deutlich. Die Position und die Größe der geplant eingebauten Defekte konnten nicht detektiert werden. Die Untersuchungen zeigen, dass für einen erfolgreichen Einsatz der Transient-Thermografie zur Lokalisierung von Bereichen mit mangelhaftem Haftverbund zwischen Stahloberfläche und Bitumenschweißbahnen an großflächigen Probekörpern der Zwischenraum zwischen beiden Konstruktionselementen mit Luft gefüllt und hinreichend groß sein muss (nach bisherigen Erfahrungen größer 1 mm). Eine genaue Quantifizierung der Nachweisgrenze erfordert weitere thermografische Untersuchungen mit begleitenden numerischen Simulationsrechnungen.

Veröffentlichung