Was ist die Impact-Echo-Prüfung?
Impact-Echo ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren, das die Spannungswellen eines mechanischen Schlags nutzt, um Delaminationen zu finden und die Dicke von Beton zu messen.
Funktionsweise
Ein Prüfer schlägt mit einer kleinen Stahlkugel oder einem ähnlichen Impaktor auf die Betonoberfläche. Der Schlag sendet eine P-Welle in den Beton. Die Welle wird an der gegenüberliegenden Seite der Platte und an jeder Fehlstelle auf ihrem Weg reflektiert. Ein Aufnehmer neben dem Schlagpunkt erfasst die Oberflächenbewegung. Eine Fourier-Transformation wandelt die Aufzeichnung in ein Frequenzspektrum um.
Bei einer Platte ergeben die Reflexionen zwischen den beiden Seiten eine Dickenfrequenz f. Die Dicke T folgt aus T = 0,96 × Cp / (2f), wobei Cp die P-Wellengeschwindigkeit ist (Carino, Gleichungen 6 und 7). Eine Fehlstelle wie eine Delamination reflektiert die Welle früher. Sie ergibt eine Spitze bei einer höheren Frequenz und eine niedrigere Dickenfrequenz als eine intakte Platte.
Was es findet
Eine ebene Grenzfläche zwischen Beton und Luft, die parallel zur Oberfläche liegt, ist die am leichtesten zu findende Fehlstelle. Delaminationen und Hohlstellen sind Beispiele. Das Verfahren findet auch Kiesnester und Hohlstellen in Spanngliedhüllrohren.
Norm
ASTM C1383 gibt zwei Verfahren für Platten an. Verfahren A misst die P-Wellengeschwindigkeit aus der Laufzeit zwischen zwei Aufnehmern. Verfahren B ermittelt die Dickenfrequenz. Eine Platte in dieser Norm hat seitliche Abmessungen von mindestens dem Sechsfachen ihrer Dicke.
Grenzen
- Die Impact-Echo-Prüfung ist ein Kontaktverfahren an einzelnen Punkten, daher muss der Prüfer an jedem Punkt vor Ort sein.
- Die Wellengeschwindigkeit schwankt innerhalb einer Befestigung, daher braucht jeder Punkt eine eigene Geschwindigkeitsmessung.
- Die Dickenunsicherheit beträgt typischerweise 5 bis 10 Prozent.
- Das Ergebnis braucht geschultes Personal zur Auswertung.
Einsatz auf Flugplätzen
Die Quellen, auf denen diese Seite beruht, beschreiben Straßenbefestigungen und Brückenfahrbahnen. Keine der geöffneten Quellen nennt die Impact-Echo-Prüfung für Flugplatzbefestigungen. AC 150/5380-6C Abschnitt 2.6 sagt, dass Flughäfen Daten zerstörungsfreier Prüfungen berücksichtigen sollten, nennt dieses Verfahren aber nicht.
Häufig gestellte Fragen
- Was findet die Impact-Echo-Prüfung in Beton?
- Sie findet flache Fehlstellen, die parallel zur Prüffläche liegen, etwa Delaminationen und Hohlstellen. Außerdem findet sie Kiesnester und Hohlstellen in Spanngliedhüllrohren. Eine Fehlstelle, die groß genug ist, reflektiert die Spannungswelle, und die Reflexion zeigt sich als Frequenzspitze.
- Welche Norm gilt für Impact-Echo?
- ASTM C1383 regelt die Messung der P-Wellengeschwindigkeit und der Dicke von Betonplatten. Es gibt zwei Verfahren. Verfahren A misst die P-Wellengeschwindigkeit zwischen zwei Aufnehmern. Verfahren B ermittelt die Dickenfrequenz. ASTM C1383 regelt die Fehlstellenerkennung nicht.
- Wie genau ist die Dicke, die Impact-Echo liefert?
- Die FHWA nennt eine typische Unsicherheit von 5 bis 10 Prozent. Die Wellengeschwindigkeit im Beton schwankt von einer Befestigung zur nächsten und innerhalb einer Befestigung. Eine einzige angenommene Geschwindigkeit kann deshalb große Fehler verursachen. Die Geschwindigkeit wird daher am besten an jedem Prüfpunkt gemessen.
Referenzen
- carino-2001
- The Impact-Echo Method: An Overview (N. J. Carino, 2001 Structures Congress) National Institute of Standards and Technology
- astm-c1383
- ASTM C1383, Standard Test Method for Measuring the P-Wave Speed and the Thickness of Concrete Plates Using the Impact-Echo Method ASTM International
- fhwa-ie-pavements
- Pavements - Impact Echo (IE) Federal Highway Administration (FHWA)
- vtrc-95-r10
- Use of the Impact-Echo Method in Nondestructive Measurements of the Thickness of New Concrete Pavements (G. G. Clemena, FHWA/VA-95-R10) Virginia Transportation Research Council
- faa-ac-150-5380-6c
- AC 150/5380-6C, Guidelines and Procedures for Maintenance of Airport Pavements FAA
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