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Messung und Auswirkung der Lage von Dübeln und Ankern in Betonfahrbahnen
Neue zerstörungsfreie Messverfahren
Birmann, Dieter
Zur Überprüfung der Lage und Lagegenauigkeit von Dübeln und Ankern in Betonfahrbahnen sind neue zerstörungsfreie Messverfahren (Georadar GPR, Pulsinduktionsverfahren PI) verfügbar. Im Rahmen einer Forschungsarbeit im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Stadtentwicklung und der Bundesanstalt für Straßenwesen wurde die Eignung und Genauigkeit sowie die Auswirkung von Lagefehlern von Dübeln in Betondecken untersucht. Aufgrund der gemachten Beobachtungen besteht kein unmittelbarer Zusammenhang zwischen dem angestrebten Reißen der Querfugen und der gemessenen Schräglage, d.h., erst bei einer extremen Überschreitung der in den ZTV Beton-StB angegebenen zulässigen Lagetoleranzen der Dübel ist mit einer Beeinflussung der Fugenöffnungsweite zu rechnen. Durch Messungen auf der Grundlage des Georadars können neben der Dübellage mögliche Strukturstörungen bzw. Hohlräume über den Dübeln und Ankern im Beton nachgewiesen werden. Gesteinskörnungen im Beton mit Mineralien, die magnetische Eigenschaften aufweisen, haben keinen Einfluss. Wegen des Feuchtigkeitseinflusses ist eine Kalibrierbohrung nötig. Das Pulsinduktionsverfahren arbeitet mit großer Messgeschwindigkeit und kann über eine fahrbare Messbrücke über dem Frischbeton eingesetzt werden. Allerdings können sich im Gegensatz zum Georadar Störeinflüsse durch benachbarte Anker, geringen Dübelabstand und durch Stahleigenschaften ergeben. Die Ergebnisse der Messgenauigkeiten beider Verfahren PI und GR und die Beobachtungen lassen im Rahmen der bisher in den ZTV Beton-StB festgelegten Toleranzen und Beobachtungen keine vertraglich festgelegten Regelungen zu. Die zerstörungsfreie Bestimmung der Dübellage ermöglicht dem Auftraggeber trotz der noch bestehenden Ungenauigkeiten der Messverfahren eine Verbesserung der Qualität der Betondecke, da auf Grundlage der Messergebnisse in den Betonfertigungsprozess mit Dübeleinbau zeitnah eingegriffen werden kann. – New, non-destructive, methods of measurement (Georadar GPR, pulse induction PI) are available for checking the position and positional accuracy of dowel bars and anchors in concrete carriageways. The suitability and accuracy as well as the effect of positional errors of dowel bars in concrete carriageways were investigated as part of a research project commissioned by the Federal Ministry for Traffic, Construction and Urban Development and the Federal Office for Road Engineering. The observations showed that there is no direct relationship between the intended crack formation in the lateral joints and the measured displacement, i.e. that any effect on the joint opening width is only to be expected if the permissible positional tolerances of the dowel bar specified in ZTV Beton-StB are exceeded to an excessive extent. Not only the dowel bar position but also possible structural faults and voids in the concrete above the dowel bars and anchors can be detected by measurements based on Georadar. This is not affected by aggregates in the concrete that contain minerals with magnetic properties. However, a calibration drill hole is necessary because of the influence of moisture. The pulse induction method operates with a greater measuring speed and can be used from a travelling measuring bridge above the fresh concrete. However, unlike Georadar, interference effects can be caused by adjacent anchors, by low dowel bar spacing and by the properties of the steel. The results of the measurement accuracy of the two methods, namely PI and GR, and the observations do not permit any contractually stipulated regulations to be made within the framework of the tolerances and observations already specified in ZTV Beton-StB. However, the non-destructive determination of the dowel bar position enables the client to improve the quality of the concrete carriageway in spite of the inaccuracies that still exist in the methods of measurement. This is because the results of the measurements make it possible to intervene promptly in concrete paving processes involving installation of dowel bars.
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beton 11/2006 ab Seite 510
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