Möglichkeiten und Grenzen der zukünftigen Anwendung von ZfP-Verfahren an Brücken- und Tunnelbauwerken (Radar_praxisnah)

Das Radarverfahren hat sich zur schnellen Ortung von Spanngliedern in Brücken bewährt. Dabei interessiert primär die laterale Lagebestimmung. Die Ermittlung der Tiefenlage mit Radar spielt in der Praxis keine bedeutende Rolle. Dagegen werden zur Ermittlung der Betondeckung der schlaffen Bewehrung fast ausschließlich magnetisch induktive Verfahren eingesetzt. Die erzielbare Genauigkeit von +/- 1 bis 2 mm ist deutlich besser als die von sog. „Multidetektoren“, die auf Radar basieren. In diesem Vorhaben soll die Eignung des Radarverfahrens zur Betondeckungsmessung untersucht werden. Die erzielbare Detektionstiefe mit Radar beträgt bei Beton nach 28 Tagen u.U. nur wenige Zentimeter, nimmt aber mit der Zeit auf über 20 cm zu. Diese Entwicklung soll an einem eigen zu konstruierenden Testkörper im Verlauf des Projekts, d.h. bis zu einem Betonalter von 12 bis Monaten gezeigt werden. Darüber hinaus soll die Messunsicherheit bei der mit Radar ermittelten Betondeckung den mit magnetisch induktiven Verfahren gemessenen Werten gegenübergestellt werden. Da die Genauigkeit erheblich von der Betonzusammensetzung abhängen wird, sollen diese Messungen an gut dokumentierten Testkörpern mit möglichst vielen Geräten durchgeführt werden. Dazu bieten sich u.a. die Testkörper an den Lehrgangsstandorten des ZfPBau-Lehrgangs des VFIB an. Am Ende sollen Hinweise für die Anwender herausgearbeitet werden.
In Anlehnung an die von der BASt gelieferte Leistungsbeschreibung mit den Arbeitspaketen AP1 bis AP2 wird folgender Arbeitsplan festgelegt:

AP1: Literaturrecherche
-a: Recherche zu Möglichkeiten und Grenzen von derzeitigen Radaranwendungen zur Lageermittlung von Spanngliedern und anderen Prüfaufgaben
-b: Recherche zu Möglichkeiten und Grenzen von magnetisch induktiven Verfahren zur Betondeckungsmessung
-c: Abgrenzung beider Verfahren und Zielermittlung zum Einsatz von Radar zur Betondeckungsmessung
-d: Recherche geeigneter Testkörper zur vergleichenden Messung in AP2b

AP2: Vergleichende Untersuchungen
-a: Konzeption und Bau von sehr genau dokumentierten Testkörpern zur zeitlichen Entwicklung der Detektionstiefe und erzielbaren Genauigkeit mit Radar
-b: Durchführung von langfristigen Radaruntersuchungen mit magnetisch induktiven Verfahren als Referenz zur Dokumentation des zeitlichen Einflusses (angestrebt werden 12 bis 15 Monate bei 18 Monaten Laufzeit) an erstellten Testkörpern aus AP2a
-c: Durchführung von Messungen mit Radar und magnetisch induktiven Verfahren an geeigneten Testkörpern gemäß AP1. Die Messungen sollen zu einem Zeitpunkt mit möglichst großer Zahl an Geräten vergleichend durchgeführt werden.

AP3: Vergleichende Beurteilung Radar vs. magn. induktiv
Auswertung der Messungen aus AP2 zur Ermittlung der Genauigkeit vor dem Hintergrund
-a: der Richtigkeit (Angabe einer geeigneten Permittivität),
-b: der Präzision (Ermittlung der Messunsicherheit auf Basis des GUM) und
-c: weiterer Parameter (z.B. Messgeschwindigkeit, Abstand Sender-Empfänger)

AP4: Anwendungshinweise
Konkrete Anwendungshinweise aus AP1 bis AP3 bzgl. folgender Punkte:
-Zeitliche Entwicklung der Detektionstiefe
-Erzielbare Genauigkeit von Radar im Vergleich zu magnetisch induktiven Verfahren
-Hinweise zur Durchführung richtiger Messungen
-Angaben zu Fehleranfälligkeit im Spannungsfeld Messzeit / Wirtschaftlichkeit

Projektlaufzeit

1.9.2017 - 15.4.2019

Projektleitung

Projektmitarbeiter/innen

Mittelgeber

Bundesanstalt für Straßenwesen BASt

Förderprogramme

Auftrag