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Überprüfung des Georadarverfahrens in Kombination mit magnetischen Verfahren zur Zustandsbewertung von Brückenfahrbahnplatten aus Beton mit Belagsaufbau
15.386/03
IDN 0
Forschungsstelle Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Schichten und Grenzflächen (ISG-2)
Universität Stuttgart, Materialprüfungsanstalt Otto-Graf-Institut (FMPA), Fachbereich Geotechnik (Prof. Dr.-Ing. H. Schad)
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen, Baustoff- und Bodenprüfstelle, Kassel
Bearbeiter Krause, H.-J.
Rath, E.
Sawade, G.
Dumat, F.
Auftraggeber Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Bonn
Stand Abschluss: Juni 2006

Um eine zerstörungsfreie Bestimmung des Betonzustands und des Salzgehalts des Betons mit einem fahrzeugbasierten Messsystem von der Fahrbahn aus durchführen zu können, wurde eine Kombinationsmethode aus Georadar und Magnetfeldmessung entwickelt. Ermittelt man die komplexe Dielektrizitätszahl eines Baustoffs im Mikrowellen-Bereich, so ist es möglich, über entsprechende Kalibrationskurven seine Feuchte und seinen Salzgehalt abzuleiten. Mit einem 1 GHz-Bodenradar wird die Laufzeit der elektromagnetischen Wellen von der Fahrbahnoberfläche bis zur oberflächennahen Bewehrung bestimmt. Die Tiefe dieser Bewehrungsstähle wird unabhängig durch eine magnetische Gleichfeld-Methode ermittelt. Nach Aufmagnetisierung werden mehrere Gradientenkomponenten des statischen magnetischen Felds der Bewehrungsbügel gemessen und daraus die Bügeltiefe berechnet. Diese magnetische Tiefenbestimmung ist unabhängig von den dielektrischen Eigenschaften der dazwischen befindlichen Materialien. Durch Vergleich der Radar-Laufzeit mit der magnetisch gemessenen Tiefe lässt sich der Realteil der effektiven Dielektrizitätszahl (DK) des überdeckenden Betons bestimmen. Die Analyse der reflektierten Radar-Amplitude erlaubt eine Abschätzung des Salzgehalts. Zusätzlich wurde ein dielektrischer Resonator für die Feuchte- und Salzgehaltmessung von Baustoffen entwickelt. Aus der Messung der Resonanzfrequenz und der Güte beim Aufbringen des Resonators auf den Baustoff lässt sich sein Feuchte- und Salzgehalt ableiten.

Veröffentlichung