Impact of Microstructural Changes in Concrete on Coda Waves: Ingenieurmodelle für die Planung von Gegenmaßnahmen

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e._V.

doi:10.5771/9783410659532

Zusammenfassung

Die Zustandsüberwachung von Betonbauwerken ist aus Gründen der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe, bei der zunehmend Techniken aus dem Bereich der zerstörungsfreien Prüfung zum Einsatz kommen. Eine vielversprechende Technik im Bereich der Dauerüberwachung von Strukturen aus heterogenen Materialien wie Beton oder Stahlbeton ist die Codawelleninterferometrie, da sie sensitiv gegenüber kleinsten Änderungen im Material ist und daher als Frühwarnsystem für auftretende Schäden in Frage kommt. Die Technik basiert auf dem Vergleich zweier Wellenformen im Ultraschallbereich, aus dem eine Geschwindigkeitsänderung abgeleitet werden kann. Diese ist aufgrund der großen Streuung in heterogenen Medien in spät eintreffenden Wellenpaketen, der sogenannten Coda, besonders gut messbar und auflösbar. Ziel der Studie war es, die Beziehungen zwischen instationären Einflüssen, d. h. durch Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und externe Spannungsänderungen, auf die Geschwindigkeitsänderung von sich in Beton ausbreitenden Codawellen zu untersuchen. Zudem wurden die Langzeitphänomene Schwinden, Kriechen und die Hydratation mittels der Geschwindigkeitsänderung charakterisiert. Die in drei Artikeln veröffentlichten Untersuchungen zeigten, dass Temperatur- und Spannungsänderungen im elastischen Bereich linear mit der Geschwindigkeitsänderung der Coda zusammenhängen. Die Wechselwirkung von Temperatur und Feuchte hingegen führte zu einer nichtlinearen Änderung der Geschwindigkeit der Coda. Außerdem wurde gezeigt, dass die Prozesse Schwinden, Kriechen und Hydratation neben konventionellen Messtechniken auch mit der Codawelleninterferometrie beschreibbar sind.

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Bibliographische Angaben

Auflage: 1/2025
Copyrightjahr: 2025
ISBN-Print: 978-3-410-65952-5
ISBN-Online: 978-3-410-65953-2
Verlag: DIN Media, Berlin
Reihe: DAfStb-Heft
Sprache: Englisch
Seiten: 123
Produkttyp: Sammelband

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Summary Kein Zugriff
2. Zusammenfassung Kein Zugriff
3. Contents Kein Zugriff
1. 1.1 The Big Picture Kein Zugriff
2. 1.2 Research Objective Kein Zugriff
3. 1.3 Research Framework Kein Zugriff
1. 2.1 Concrete Raw Materials and their Elastic Properties Kein Zugriff
2. 2.2 Wave Propagation Theory in Heterogeneous Solids Kein Zugriff
3. 1. 2.3.1 Theory of Coda Wave Interferometry Kein Zugriff
  2. 2.3.2 Effects of State Changes on the Coda Kein Zugriff
1. 3.1 Introduction Kein Zugriff
2. 1. 3.2.1 Coda Wave Interferometry Kein Zugriff
  2. 3.2.2 Quality Factor Kein Zugriff
  3. 3.2.3 Materials Kein Zugriff
  4. 3.2.4 Experimental Setup Kein Zugriff
3. 1. 3.3.1 Temperature Impact on the Coda Kein Zugriff
  2. 3.3.2 Relative Humidity Impact on the Coda Kein Zugriff
  3. 3.3.3 Combined Impact of Temperature and Relative Humidity Kein Zugriff
  4. 3.3.4 Impact on the Quality Factor Kein Zugriff
4. 3.4 Discussion Kein Zugriff
5. 3.5 Conclusions Kein Zugriff
6. Appendix Chapter 3 – Polynomial Model Coefficients Kein Zugriff
1. 4.1 Introduction Kein Zugriff
2. 1. 4.2.1 Coda Wave Interferometry Kein Zugriff
  2. 4.2.2 Mechanical Loading of Concrete Kein Zugriff
3. 1. 4.3.1 Experimental Setup Kein Zugriff
  2. 4.3.2 Compression Experiment Kein Zugriff
  3. 4.3.3 Tension Experiment Kein Zugriff
  4. 4.3.4 Shrinkage and Creep Experiment Kein Zugriff
4. 1. 4.4.1 Uniaxial Compression Kein Zugriff
  2. 4.4.2 Uniaxial Tension Kein Zugriff
  3. 4.4.3 Shrinkage and Creep Kein Zugriff
5. 4.5 Discussion Kein Zugriff
6. 4.6 Conclusions Kein Zugriff
1. 5.1 Introduction Kein Zugriff
2. 1. 5.2.1 Coda Wave Interferometry Kein Zugriff
  2. 5.2.2 Thermodynamic Modeling of Cement Hydration Kein Zugriff
3. 1. 5.3.1 Experimental Setup and Signal Data Processing Kein Zugriff
  2. 5.3.2 Validation using Heat Flow Calorimetry, and Thermodynamic Modeling Kein Zugriff
4. 5.4 Results Kein Zugriff
5. 5.5 Discussion and Conclusions Kein Zugriff
1. 6.1 Summarized Impacts on the Velocity Variation Kein Zugriff
2. 6.2 Coda Wave Interferometry for Early-warning Systems Kein Zugriff
1. 1. Publications Kein Zugriff
  2. Supervised Theses Kein Zugriff
2. 1. Chapter 3 – Impact of Temperature and Moisture Variations on Coda Waves in Concrete Kein Zugriff
  2. Chapter 4 – Impact of External Mechanical Loads on Coda Waves in Concrete Kein Zugriff
  3. Chapter 5 – Monitoring Early Cement Hydration with Coda Wave Interferometry Kein Zugriff
3. 3 ChatGPT about Future Monitoring Systems for Civil Engineering Structures Kein Zugriff
References Kein Zugriff Seiten 83 - 98
Verzeichnis der in der Schriftenreihe des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton – DAfStb – seit 1945 erschienenen Hefte Kein Zugriff Seiten 99 - 114

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