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

Beurteilung der Betonqualität und Homogenität - Betonierabschnittfuge

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.

Bestimmung der Ho­mo­­ge­­ni­tät


Beurteilung der Homogenität und des Verbunds im Bereich einer Lagerfuge

Beurteilung der Homogenität und des Verbunds im Bereich einer Lagerfuge

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.

Betonqualität Beurteilung hinsichtlich Hhomogenität Betonierabschnittfuge

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.

Radargerät „GPR Live“ der Firma Proceq

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.

Beurteilung von Dicke und Auf­bau einer Bo­den­platte

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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