Zerstörungsfreie Prüfmethodiken – Institut für Baustoffe

Infrarot - Thermographie

Mit dem Gerät VarioCAM® hr der Firma InfraTec GmbH lassen sich Oberflächentemperaturen in einem Temperaturmessbereich von -40 °C bis 600 °C mit einer thermischen Auflösung von 0,04 K berührungslos messen.

Am Institut für Baustoffe wird die Infrarot-Thermografie für verschiedene Messaufgaben verwendet.

Zum einen lassen sich Fließwege innerhalb einer Schalung identifizieren.

Dabei werden Temperaturunterschiede von nacheinander eingebrachten Materials messtechnisch erfasst. Auf diese Weise kann der Anwender nachvollziehen, in welche Bereiche der Schalung das frisch eingebrachte Material fließt.

Ein eingeschalten Bauteilen zu lokalisieren. Kommt es infolge Entmischungsprozessen zu lokalen Unterschieden im Wassergehalt, macht sich dies in der Hydratationswärmeentwicklung des erhärtenden Betons bemerkbar. Die dadurch hervorgerufenen Temperaturgradienten können mit der Infrarot-Thermografie erfasst und bildtechnisch ausgewertet werden.

Schallemissionsanalyse

Das 8-Kanal Schallemissions-System der Firma Mistras ermöglicht eine zerstörungsfreie Erfassung von Oberflächenverschiebungen während der Werkstoffprüfung. Dabei werden die durch z.B. Rissentstehung oder Rissaufweitung im Probekörper entstehenden elastischen Wellen an der Oberfläche durch Piezo-Sensoren erfasst und über die folgende Messkette verstärkt und digitalisiert. Durch die Anordnung von mindestens 4 Sensoren können sowohl zeitlich- als auch ortsaufgelöste Informationen zu den ablaufenden Mechanismen gesammelt werden.

Messtechnische Daten:

8 Kanal-System mit Ortungsfunktion
8 Breitband-Miniatursensoren (330 kHz - 1.850 kHz) für die Anwendung an Beton in nasser- und trockener Umgebung
Zeit- und Ortsaufgelöste Darstellung der Messdaten während der Prüfung
Erfassen von Parameter- und Signalbasierten Schallemissionsdaten

Profilometer

Firma Keyence
3D-Profilometer VR 3200

Laserbasierte Oberflächenscans zur Untersuchung der Beschaffenheit von Oberflächen.

Aufbau

Messkopf
Motorbetriebener Messtisch
Steuergerät
Steuerungscomputer mit Monitor

Messtechnische Daten

erzeugt innerhalb von Sekunden Messdaten und ein 3D-Bild im maximalen Messbereich von 100 mm x 200 mm, auch bei kontrastarmen Obejekten und Objekten mit großem Höhenunterschied
12-fache bis 160-fache Vergrößerung
Autofokus und automatisierte Zusammensetzung von bis zu 100 Einzelbildern bei größeren Proben

Analysemöglichkeiten

vielseitiges Analyseprogramm zur Auswertung und Weiterverarbeitung der Aufnahmen und Speicherung der aufgenommenen Daten in verschiedenen Dateiformaten
umfangreiche 3D-Messwerkzeuge, um in Querschnittprofilen Höhen, Winkel, Längen usw. zu ermitteln
ausführliche Analysefunktionen, wie Flächeneigenschaften, Rauheiten, Volumenberechnung sowie Vergleich mit CAD-Daten u.v.m.

Resonanzfrequenzanalyse

Firma Langsensorik
RA100 Concrete

Es wird nach mechanischer Impuls-Anregung die longitudinale Schallgeschwindigkeit gemessen, das Schallsignal analysiert und die Resonanzfrequenz errechnet.

Mithilfe der geometrischen Daten der einzelnen Probekörper und der Resonanzfrequenz kann der statische Elastizitätsmodul sowie der dynamische Elastizitätsmodul errechnet werden.

Messprobe

Übliche Normprobengrößen: Zylinder 300 x 150 mm, Würfel 150 mm, Mörtelproben 40 x 40 x 160 mm
Alle stabförmigen Proben mit gleichmäßigem Querschnitt (Zylinder, Prismen) mit 1 – 16 cm Querabmessungen und 10 – 35 cm Höhe

Messbereiche

Druckfestigkeit: 1 N/mm² (weicher Mörtel) bis über 200 N/mm² (ultrahochfester Beton)
E-Modul Bereich: 1 – 70 kN/mm²
Schallgeschwindigkeit: 1000 – 6000 m/s