Was ist ein nukleares Dichtemessgerät?
Ein nukleares Dichtemessgerät ist ein tragbares Messgerät, das mit radioaktiven Quellen die Dichte und die Feuchte von Boden und Asphalt misst.
Funktionsweise
Das Gerät enthält zwei versiegelte Quellen. Eine Gammaquelle (Cäsium-137) misst die Dichte. Die Strahlung am Detektor zeigt, wie stark das Material verdichtet ist. Eine Neutronenquelle (Americium-241/Beryllium) misst die Feuchte. Wasserstoff im Material bremst die schnellen Neutronen, und das Gerät liest die Feuchte aus diesem Effekt ab.
Direktdurchstrahlung und Rückstreuung
Bei der Direktdurchstrahlung wird der Quellenstab in ein Loch im Material eingeführt, und die Strahlung wandert zu einem Detektor in der Gerätebasis. ASTM D6938 erlaubt eine Quellentiefe von bis zu 300 mm (12 in.). Dieses Verfahren ist das genauere.
Bei der Rückstreuung bleibt die Quelle an der Oberfläche, und der Detektor misst die Strahlung, die das Material zurückstreut. Das Verfahren erkennt keine Dichteänderungen, die tiefer als etwa 5 bis 7,5 cm (2 bis 3 inches) liegen. Es eignet sich für gleichmäßiges Material wie Asphalt. ASTM D6938 misst die Feuchte im Rückstreumodus, unabhängig davon, welches Verfahren die Dichte misst.
Einsatz im Flugplatzbau
Das Gerät steuert die Verdichtung neuer Arbeiten. Nach FAA AC 150/5370-10H legt Item P-152 die Feld-Dichte von Untergrund und Schüttung nach ASTM D1556 oder nach ASTM D6938 mit Direktdurchstrahlung fest. Der Text verlangt, dass das Gerät auf D6938 kalibriert ist.
Bei Item P-401 hält der Auftragnehmer ein Dichtemessgerät vor Ort, um das beste Walzmuster zu finden. Die Spezifikation erlaubt ein nukleares Messgerät zur Überwachung der Dichte nach ASTM D2950. Die Abnahme ist anders. Sie verwendet einen Bohrkern aus jedem Teillos, mit einem Grenzwert von 92,8 Prozent für die Dichte der Asphaltschicht.
Sicherheit und Kontrolle
Die Quellen sind radioaktiv, deshalb lizenziert eine Aufsichtsbehörde jeden Nutzer. In den USA verlangt 10 CFR 30.34(i) zwei unabhängige physische Sicherungen gegen Entfernung, wenn niemand das Gerät überwacht. In Kanada braucht ein Gerät alle 12 Monate eine Dichtheitsprüfung. Die Anforderungen unterscheiden sich nach Land und Lizenz.
Diese Seite behandelt die Qualitätskontrolle im Bau. Sie beschreibt keine Methode zur Prüfung eines Flugfeldes im Betrieb.
Häufig gestellte Fragen
- Was ist der Unterschied zwischen Direktdurchstrahlung und Rückstreuung?
- Bei der Direktdurchstrahlung wird der Quellenstab in ein Loch im Material eingeführt, und der Detektor sitzt in der Gerätebasis. Bei der Rückstreuung bleibt die Quelle an der Oberfläche. Die Direktdurchstrahlung ist das genauere Verfahren. Die Rückstreuung erkennt keine Dichteänderungen, die tiefer als etwa 5 bis 7,5 cm (2 bis 3 inches) liegen.
- Verwendet die FAA ein nukleares Messgerät zur Abnahme der Asphaltdichte?
- Nein. Nach FAA Item P-401 erfolgt die Abnahme der Dichte der Asphaltschicht anhand eines Bohrkerns aus jedem Teillos, geprüft nach ASTM D2726. Die Spezifikation erlaubt ein nukleares Messgerät nur zur Überwachung der Dichte während des Einbaus, nach ASTM D2950.
- Welche Normen gelten für nukleare Dichtemessgeräte?
- ASTM D6938 gilt für Boden und Boden-Gesteinskörnung. ASTM D2950 gilt für bituminösen Beton. FAA AC 150/5370-10H nennt beide in seinen Standard-Bauspezifikationen.
Referenzen
- faa-ac-150-5370-10h
- AC 150/5370-10H, Standard Specifications for Construction of Airports FAA
- cnsc-portable-gauges
- Working Safely With Portable Gauges Canadian Nuclear Safety Commission
- astm-d6938-23
- ASTM D6938-23, Standard Test Methods for In-Place Density and Water Content of Soil and Soil-Aggregate by Nuclear Methods (Shallow Depth) ASTM International
- cfr-10-30-34
- 10 CFR 30.34, Terms and conditions of licenses US Nuclear Regulatory Commission (eCFR)
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