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Beurteilung der Betonqualität und des Konstruktionsaufbaus
Betondruckfestigkeit, Homogenität, Kiesnester, Einbauteile, Dicke des Bauteils

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Begutachtung eines entnommenen Bohrkerns

Rückprallhammer für Betonprüfungen der Betonfestigkeit

Für die zer­stö­rungs­freie Prü­fung der Be­ton­druck­fes­tig­keit kommt der Be­ton­prüf­ham­mer “SilverSchmidt PC-N” der Firma Proceq zum Einsatz

Ermittlung der Betondruckfestigkeit

Die Rück­prall­ham­mer­prü­fung ist ein zer­stö­rungs­freies Prüf­ver­fahren zur Be­stimm­ung der Druck­fest­ig­keit von Be­ton­bau­tei­len. Bei Be­stands­bau­werken wird der Rück­prall­ham­mer vor allem zur Be­stimm­ung der Gleich­mä­ßig­keit der Be­ton­druck­festig­keit ein­ge­setzt, wo­durch Be­rei­che mangel­haf­ter Qua­li­tät er­kannt werden können. Wei­ter­hin lässt sich mit der Rück­prall­ham­mer­prü­fung die Be­ton­druck­festig­keits­klasse ab­schätzen.

Für eine ex­pli­zi­te Be­stimm­ung der Be­ton­druck­festig­keit lässt sich die Rück­prall­ham­mer­prü­fung auch mit der Prüfung von ent­nommen­en Bohr­kern­en kom­bi­nieren. Diese Kom­bi­na­tion hat den Vor­teil, dass mit der Gleich­mä­ßig­keits­über­prüfung nur wenige Be­reiche durch die zer­stö­rungs­arme Ent­nahme von Bohr­ker­nen „be­schädigt“ werden müssen.

Bei der zer­stö­rungs­freien Prü­fung mit dem Rück­prall­ham­mer wird ein Schlag­ge­wicht mit­hilfe einer ge­spannt­en Fe­der auf einen Schlag­bol­zen ge­schleu­dert, der wie­der­um in­fol­ge der Elas­ti­zi­tät des Be­tons zu­rück­prallt (Rück­prall). Dieser Rück­prall dient als Kenn­wert für die Härte des zu prü­fen­den Be­tons. Die Rück­prall­zahl kann aus der Rück­prall­strecke (R-Wert) oder als Basis von Ge­schwin­dig­keits- oder Energie­messung­en (Q-Wert) er­mittelt werden.

Die Durch­füh­rung von Mess­ung­en mit dem Rück­prall­ham­mer sind in der DIN EN 12504-2 ge­re­gelt, die Be­zieh­ung zwischen dem Prüf­er­geb­nis und der Druck­festig­keit be­han­delt die DIN EN 13791. Die Gül­tig­keit der Messungen ist be­schränkt auf den ober­fläch­en­nahen Be­reich, wes­we­gen die Kar­bo­na­ti­sierung des Be­tons einen Ein­fluss auf die Mess­werte haben kann.

Für die Untersuchung von Betonbauteilen stehen uns unter anderem das Ultraschall-Verfahren, das Ultraschall-Echo-Verfahren sowie das Radarverfahren zur Verfügung.

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Beurteilung der Homogenität und des Verbunds im Bereich einer Lagerfuge

Bestimmung der Ho­mo­ge­ni­tät: Kies­nes­ter und Hohllagen

Mit dem Ultraschallverfahren können Betonbauteile zerstörungsfrei hinsichtlich ihrer Homogenität untersucht werden, z.B. zur Lokalisierung von Bereichen mit mangelhafter Ausführungsqualität (Kiesnestern) oder Hohllagen. Weitere Einsatzgebiete des Ultraschallverfahrens sind die Messung der Bauteildicke und die Ortung von Konstruktionselementen in Betonbauteilen (z.B. Hüllrohre).

Bei der zerstörungsfreien Betonprüfung mit Ultraschall werden mithilfe eines Schallsenders elastische Wellen in einem Bauteil angeregt, die nach dem Durchlaufen des Bauteils von einem Empfänger aufgenommen und hinsichtlich Veränderungen analysiert werden. Sind beide Bauteilseiten zugänglich, d.h. der Sender und der Empfänger befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten, so handelt es sich um das Durchschallungsverfahren.

Vom Ultraschall-Echo-Verfahren wird gesprochen, wenn sich der Sender und der Empfänger auf derselben Seite des Bauteils befinden. Diese Anordnung ist im Bauwesen der Regelfall.

Die Ultraschallprüfung nutzt den physikalischen Effekt, dass elastische Wellen an Schichtgrenzen reflektiert werden. Die Reflexion ist umso stärker, je größer der Impedanzunterschied zwischen zwei Materialien ist (Produkt zwischen Rohdichte und Ausbreitungsgeschwindigkeit). Aus diesem Grund findet an Grenzflächen zu Luft (Hohllagen, Übergang Bauteil zur Luft) nahezu eine Totalreflexion statt, sogar an Luftschichten mit einer Dicke im Submillimeterbereich.

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Anhand der Entnahme von Bohrkernen kann die mangelhafte Betonqualität festgestellt werden

Ortung von Einbauteilen

Für die Or­tung von me­tallisch­en Ein­bau­tei­len wird vor­rang­ig das Ra­dar­ver­fah­ren an­ge­wen­det. Bei eng­maschi­ger und mehr­la­gi­ger Be­wehrungs­an­ord­nung („Gren­zen“ des Ra­dar­ver­fah­rens) em­pfiehlt sich auch das Ultra­schall­-Echo-Ver­fah­ren zur De­tek­tion von Ein­bau­tei­len.

Bei der Or­tung von „wei­chen“ Ma­te­ri­ali­en wie Kunst­stoffen (z.B. Sty­ro­por, Fu­gen­bän­der, Lüf­tungs- und Ka­bel­zieh­roh­re) oder Holz (z.B. Ver­dräng­ungs­kör­per) ist die Ul­tra­schall­prü­fung vor­teil­haf­ter, weil der Un­ter­schied der akus­tisch­en Ei­gen­schaf­ten dieser Ma­teri­ali­en zum Be­ton deut­lich größer ist als der Un­ter­schied zu den dielek­trisch­en Ei­gen­schaf­ten (Ra­dar­ver­fah­ren).

Ortung von Hohlstellen und Gefügestörungen

Bei Be­ton­bau­tei­len kann es auf­grund von Ein­bau- oder Ma­terial­feh­lern aber auch durch Nicht­ein­hal­tung von Kon­struk­tions­re­geln (bei der Pla­nung oder auch Aus­füh­rung) zu Mäng­eln in Form von Hohl­stellen oder Ge­fü­ge­störung­en (z.B. Kies­nes­ter) kommen. Für diese Un­ter­su­ch­ung eig­net sich be­son­ders das Ul­tra­schall­ver­fah­ren (Ul­tra­schall-Echo-Ver­fah­ren).

Hier­bei hängt die De­tek­tier­bar­keit einer Hohl­stelle von deren Größe, Geo­me­trie und Ma­terial­ei­gen­schaf­ten ab. Auf­grund der To­tal­re­flex­ion selbst an dünnen Luft­schich­ten kann keine Aus­sage über die Dicke der Luft­schicht bzw. über die Dicke einer hinter der Luft­schicht lie­gen­den Schicht ge­troffen wer­den. Bei der Or­tung von Ge­fü­ge­störung­en sollten die je­wei­li­gen Mess­er­geb­nisse immer an­hand von Son­dier­öff­nung­en ve­ri­fi­ziert wer­den.

Die Entnahme von Bohrkernen dient neben der Bestimmung der Betondruckfestigkeit im Labor auch der visuellen Begutachtung der Betonqualität.

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Radargerät

Ortung von Hüllrohren

Typische Anwendungsbereiche zur Ortung von Hüllrohren sind die geplante Ausführung von Bohrungen (z.B. bei Verankerungsbohrungen, Tellerankerbohrungen und auch Bohrungen für eine Bauteilverstärkung mit externen Spanngliedern) und die Untersuchung des Verpresszustands der Spannglieder.

Das gängigste Verfahren für die Ortung von Hüllrohren ist das Radarverfahren. Bei geringen Stababständen der schlaffen Bewehrung (≤ 7cm), bei tiefliegenden und bei nichtmetallischen Hüllrohren kann allerdings auch das Ultraschallverfahren (trotz des größeren Messaufwands) vorteilhaft sein. Die Messungen müssen hierbei allerdings direkt auf der Betonoberfläche durchgeführt werden.

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Beurteilung von Dicke und Auf­bau einer Bo­den­platte

Dickenmessung von Betonbauteilen

Die Dickenmessung von Betonbauteilen wird vorrangig mit dem Ultraschall-Echo-Verfahren durchgeführt, wenn sowohl waagerechte als auch senkrechte Bauteile nur von einer Seite zugänglich sind (z.B. Fundamente, Bodenplatten, Tunnelwände).

Für die Durchführung der oben genannten Prüfaufgaben werden die folgenden Prüfgeräte eingesetzt:

  • Radargerät „GPR Live“ der Firma Proceq
  • Ultraschallgerät „Pundit PL-200PE“ der Fa. Proceq
Ultraschall-Echo-Verfahren Pundit Radargerät für Hohlstellen

Ultraschallgerät Pundit PL-200PE: Dieses Ge­rät kommt bei Ul­tra­schall­mes­sung­en zum Ein­satz. Mit­hilfe ver­schie­de­ner Ul­tra­schall­mess­köpfe können so­wohl Durch­schall­ungs­prü­fung­en (bei Zu­gang ge­gen­über­lie­gen­der Bau­teil­sei­ten) als auch Mes­sung­en mit dem Ul­tra­schall-Echo-Ver­fah­ren (Zu­gang von nur einer Bau­teil­seite) durch­ge­führt wer­den

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