Ueberpruefung des Georadarverfahrens in Kombination mit magnetischen Verfahren zur Zustandsbewertung von Brueckenfahrbahnplatten aus Beton mit Belagsaufbau

Zur Zustandsbeurteilung von Brueckenfahrbahnplatten ist es wichtig, die Feuchte und den Salzgehalt des bewehrten Betons zu kennen. Ueblicherweise wird die Versalzung mittels Potenzialmessung bestimmt und durch Laboranalyse von Proben verifiziert. Diese Methode erfordert aber das Entfernen des Fahrbahnbelags. Um eine zerstoerungsfreie Bestimmung des Betonzustandes und des Salzgehaltes des Betons mit einem fahrzeugbasierten Messsystem von der Fahrbahn aus durchfuehren zu koennen, wurde eine Kombinationsmethode aus Georadar und Magnetfeldmessung entwickelt. Ermittelt man die komplexe Dielektrizitaetskonstante (DK) des Baustoffs im Mikrowellen-Bereich, so ist es moeglich, ueber entsprechende Kalibrationskurven seine Feuchte und seinen Salzgehalt abzuleiten. Mit einem 1 GHz-Bodenradar wird die Laufzeit der elektromagnetischen Wellen von der Fahrbahnoberflaeche bis zur oberflaechennahen Bewehrung bestimmt. Die Tiefe dieser Bewehrungsstaehle wird unabhaengig durch eine magnetische Gleichfeld-Methode ermittelt. Nach Aufmagnetisierung werden mehrere Gradientenkomponenten des statischen magnetischen Feldes der Bewehrungsbuegel gemessen und daraus die Buegeltiefe berechnet. Diese magnetische Tiefenbestimmung ist unabhaengig von den dielektrischen Eigenschaften der dazwischen befindlichen Materialien. Durch Vergleich der Radar-Laufzeit mit der magnetisch gemessenen Tiefe laesst sich der Realteil der effektiven DK des ueberdeckenden Betons bestimmen. Die Analyse der reflektierten Radar-Amplitude erlaubt eine Abschaetzung des Salzgehaltes. Zusaetzlich wurde ein dielektrischer Resonator fuer die Feuchte- und Salzgehaltmessung von Baustoffen entwickelt, der aus einer zylindrischen Mikrowellenkeramik hoher DK in einem halboffenen Metallgehaeuse besteht. Aus der Messung der Resonanzfrequenz und der Guete beim Aufbringen des Resonators auf den Baustoff laesst sich sein Feuchte- und Salzgehalt ableiten. Die an Beton-Probekoerpern bekannter Feuchte und Versalzung durchgefuehrten experimentellen Untersuchungen bestaetigten die Erwartungen. Ein Radar-Magnet-Messwagen wurde entwickelt und auf zwei Brueckenbauwerken erfolgreich erprobt. Die effektive komplexe DK konnte gut bestimmt werden. (A) Bericht zum Forschungsprojekt 15.386/2003/HRB (ITRD-Nummer D707779) im Auftrag des Bundesministeriums fuer Verkehr, Bau und Stadtentwicklung. Titel in Englisch: Examination of Ground Penetrating Radar in combination with magnetic techniques for the determination of moisture and salinity of concrete bridge decks with asphalt cover. The ENGLISH ABSTRACT is available at http://www.bast.de/htdocs/veroeffentlichung/kurzfass/b55.htm.