Gebruik van ultrasone tomografie en georadar voor de auscultatie van betonwegen.

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Gebruik van ultrasone tomografie en georadar voor de auscultatie van betonwegen."

Eva de Vos
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Gebruik van ultrasone tomografie en georadar voor de auscultatie van betonwegen. Audrey Van der Wielen Onderzoeker : Geotechniek a.vanderwielen@brrc.be Marijn Lybaert Onderzoeker Technologisch adviseur : Betonwegen & Bestratingen m.lybaert@brrc.be

2 Inleiding Kwaliteitscontrole van nieuw aangelegde betonwegen tot op heden deels destructief 2

3 Inleiding Ook bij schadediagnose tast men vaak nog in het ongewisse. 3

4 Inleiding Nochtans, de technieken bestaan... 4

5 Inleiding Nochtans, de technieken bestaan... 5

6 Inleiding Ultrasone tomografie & Georadar 6

Ultrasone tomografie (principe) transmitter Ultrasone geluidsgolven

receiver Time-of-flight wordt gebruikt voor het berekenen van de

7 Ultrasone tomografie (principe) transmitter Ultrasone geluidsgolven worden uitgestuurd door een transducer (transmitter). Golven worden gereflecteerd. Gereflecteerde golven worden ontvangen aan het oppervlak (receiver). receiver Time-of-flight wordt gebruikt voor het berekenen van de afgelegde afstand Met: L = afgelegde afstand in het element V = ultrasone snelheid in het beton T = time-of-flight van de ultrasone geluidsgolf G vs = ρ 7

VERSTROOING EN DEMPING VAN DE UITGEZONDEN GOLVEN 66

8 Ultrasone tomografie (principe) Maar Beton = heterogeen materiaal (cement, granulaten, poriën, microscheuren, ) VERSTROOING EN DEMPING VAN DE UITGEZONDEN GOLVEN 66 transmitter en receiver time-of-flight metingen worden samengevoegd tot 1 beeld 8

9 Ultrasone tomografie (voorbeeldscan) 2D/3D reconstructie van het beton Langswapening Scheidingsvlak beton/asfalt Onderkant asfalt Dwarswapening Langswapening Fundering Asfaltblok 9

10 Ultrasone tomografie diktemetingen Diktemetingen op verschillende nieuw aangelegde Vlaamse betonwegen/fietspaden Vergelijkende metingen met totaalstation of kernen 10

11 Ultrasone tomografie diktemetingen vs. kernen FIETSPAD PLATENBETON TE NINOVE Met kalibratie Aantal metingen 10 Gemiddelde absolute fout 4,5 Maximale fout 12,5 FIETSPAD PLATENBETON TE HAM Met kalibratie Aantal metingen 7 Gemiddelde absolute fout 3,4 Maximale fout 12,6 KALIBRATIE SNELHEID A.D.H.V. 1 KERN NOODZAKELIJK FIETSPAD PLATENBETON TE TERVUREN Met kalibratie Aantal metingen 6 Gemiddelde absolute fout 2,4 Maximale fout 6,5 GEMIDDELDE ABSOLUTE FOUT < 5 MM 11

12 Ultrasone tomografie diktemetingen vs. kernen RIJWEG PLATENBETON TE ZELE Geen kalibratie Met kalibratie Aantal metingen 9 9 Gemiddelde absolute fout 3,9 3,4 Maximale fout 13,8 16,8 Bij onderlaag asfalt niet steeds reflectie zichtbaar omwille van goede hechting asfalt/beton 12

13 Ultrasone tomografie diktemetingen vs. totaalstation Bepaling dikte fietspad met totaalstation op 254 punten. Gemiddelde reële dikte = 187,81 ± 11,40 mm RESULTATEN ZONDER IJKING Gemiddelde absolute fout = 5,56 mm Gemiddelde dikte = 184,97 ± 9,62 mm Maximale fout = 25 mm 13

14 Ultrasone tomografie diktemetingen vs. totaalstation Bepaling dikte fietspad met totaalstation op 254 punten. Gemiddelde reële dikte = 187,81 ± 11,40 mm IJKING ACHTERAF M.B.V. SOFTWARE UNIV. KASSEL Gemiddelde absolute fout tomograaf = 4,36 mm Gemiddelde dikte tomograaf = 189,15 ± 12,35 mm 23 van de 254 punten absolute fout > 10 mm Maximale fout = 20 mm 14

15 Ultrasone tomografie positionering wapening Wapening: 3* Ø12 3* Ø16 Diepte: 80 mm 110 mm 140 mm Ø12 Ø16 15

16 Ultrasone tomografie Horizontale scheuren Wapening Horizontale scheur Niet alle scheuren zijn even duidelijk zichtbaar. Afhankelijk van dwarskrachtenoverdracht t.h.v. scheur. Wapening Scheur? Geen reflectie t.h.v. fundering 16

17 Ultrasone tomografie controle plaatsing deuvels 17

18 Géoradar (principe) Le géoradar émet des ondes électromagnétiques à haute fréquence (0,1 3 GHz) E R Champ électromagnétique Δ.Δ 2 Temps 18 Centre de recherches routières

19 Un profil de la structure est réalisé en rassemblant les différentes traces Position horizontale Temps Hyperboles Centre de recherches routières 19

Les résultats des mesures sont influencés

Vitesse d auscultation élevée Réflexion de

Contact Meilleure pénétration Surface de

Asphalte 4 cm Pavés 12-14 cm Aggrégats 20

20 Les résultats des mesures sont influencés par le type d antenne Cornet (aériennes) Vitesse d auscultation élevée Réflexion de surface informations sur le matériau Contact Meilleure pénétration Surface de mesure réduite Moins d interférences Asphalte 4 cm Pavés cm Aggrégats 20 cm 2 GHz cornet 2 GHz contact Centre de recherches routières 20

21 Les résultats des mesures sont influencés par le type d antenne Hautes fréquences Haute résolution Basses fréquences Grande profondeur de pénétration 200 MHz 2 GHz Centre de recherches routières 21

22 Différents types d interfaces peuvent être détectés avec le GPR Epaisseur du revêtement Zones humides Armatures Vides Centre de recherches routières 22

23 Détermination de l épaisseur du revêtement Mesure rapide (4 km/h) Epaisseur Précision de l ordre du cm Pas de carottage / calibration nécessaire sur le béton utilisation des réflexions sur les armatures Thickness (cm) Distance (m) 900 MHz Topo measurements Centre de recherches routières 23

24 Détection des armatures Mesure de la dalle test Armatures Ø 16 Ø 12 Signal original Armatures = hyperboles Après migration Armatures ponctuelles Zones humides Centre de recherches routières Reconstruction 3D (vue plan en profondeur) 24

25 Détection des armatures Vérification de l emplacement de goujons sous les joints Armatures Goujons Joints Vue transversale, situation correcte Vue longitudinale, situation correcte Goujons Joints Vue transversale, situation incorrecte Vue longitudinale, situation incorrecte Centre de recherches routières 25

26 Détection de zones humides Détection d infiltrations sous une route Zones humides Zone humide Centre de recherches routières 26

Détection de vides Détection de vides sous

fort Détection d un réflecteur moyen Pas/peu

5 3 3.5 4 4.5 distance (m) 2.6 GHz Vide?

27 Détection de vides Détection de vides sous une dalle de béton Vides 9 distance (m) Pas de mesure (obstacle) Nouvelle chambre de visite Détection d un réflecteur fort Détection d un réflecteur moyen Pas/peu de réflexion 2 Carottes distance (m) 2.6 GHz Vide? Vide de 2 cm Pas de vide 27 Centre de recherches routières

28 Conclusies Ultrasone tomografie en georadar zijn twee veelbelovende niet-destructieve technieken voor de auscultatie van beton(wegen). Beide technieken hebben hun voor- en nadelen. Kalibratie aan de hand van minimaal 1 geboorde kern lijkt aangewezen. Parametersetting is cruciaal! Centre de recherches routières 28

29 Bedankt voor uw aandacht! Merci pour votre attention!

Vergelijkbare documenten

Buizen Tuyaux. Buizen / Tuyaux

Buizen Tuyaux. Buizen / Tuyaux Buizen Tuyaux Buizen / Tuyaux Buizen Tuyaux Ongewapende buizen Tuyaux non-armé Webeco beschikt over een volledig gamma ongewapende buizen met een diameter van 300mm tot 1000mm. Dankzij de machinaal ingestorte