Seit der Einführung der ersten Generation des Bodenradars (GPR) Conquest®100 im Jahr 2001 unterstützt Conquest® 100 Bauunternehmer bei der Lokalisierung eingebetteter Objekte in Beton. In den meisten Fällen suchen Profis nach Bewehrungsstäben, Rohren und Vorspannkabeln, um diese beim Schneiden oder Bohren von Beton zu vermeiden. In anderen Szenarien ist die Lokalisierung der Position, Menge und Überdeckungstiefe von Bewehrungsstäben für die Strukturanalyse von entscheidender Bedeutung. Es gibt aber auch andere Anwendungen für CONQUEST® 100. Die folgenden Beispiele zeigen, wie Conquest® 100 zur Lokalisierung von Hohlräumen unter einer Betonplatte, zur Korrosion von Bewehrungsstäben und zur Unterstützung forensischer Untersuchungen eingesetzt wird.
Auffinden von Hohlräumen im Beton
GPR-Wellen reflektieren Änderungen in den dielektrischen Eigenschaften von Materialien, wobei die Stärke der Reflexion durch den Unterschied dieser Eigenschaften bestimmt wird. Wenn Scannen von BetonGPR-Wellen werden immer dann reflektiert, wenn sie auf eingebettete Objekte treffen, beispielsweise auf eine Metallbewehrung, ein Kunststoffrohr oder sogar auf den Boden einer Platte. In einer Situation, in der die Bodenplatte auf dem Boden liegt, kann GPR auch verwendet werden, um Hohlräume zu lokalisieren, die sich manchmal unter dem Beton bilden. Hohlräume unter Beton erzeugen aufgrund des großen Kontrasts zwischen den Eigenschaften des Betons und dem luft- oder wassergefüllten Hohlraum darunter eine starke Reflexion. Es ist wichtig, die Lage von Hohlräumen zu kennen, damit diese mit Fugenmörtel injiziert werden können, bevor sie zu groß werden und der Beton in diesem Bereich Risse bekommt oder zusammenbricht.
In diesem Beispiel wurde ein Ingenieurbüro in eine große Fabrik gerufen, um die Stellen zu untersuchen, an denen der Boden Risse aufwies. Sie entschieden sich für GPR, um die Problembereiche zu scannen. Zunächst wurden mehrere Linienscans durchgeführt, um zu verstehen, wie der Boden aufgebaut war (Abbildung 1).
Der Beton hatte Bewehrungsstäbe, die als Hyperbeln oben im Bild dargestellt sind. Der interessante Teil war der starke Reflexionsbereich, der unterhalb des Bewehrungsstabs zwischen horizontalen Positionen von 1.5 m und 3.0 m beobachtet wurde. Nach dem Linienscan wurden zwei große Conquest®100-Gitter mit den Maßen jeweils 2.4 x 2.4 m gesammelt, um die Flächenausdehnung der Hohlräume zu ermitteln. Die Gitter wurden anschließend in EKKO_Project™ zu einer Fläche von 2.4 x 4.8 m kombiniert. Die erzeugten Tiefenschnitte bestätigten das, was im Linienscan gesehen wurde, indem sie einige Anomalien bei etwa der 15-cm-Tiefenmarkierung aufdeckten (Abbildung 2). Diese Anomalien werden rot dargestellt und entsprechen Bereichen mit höherer Reflexionsstärke.
Diese anomalen Bereiche wurden dann gebohrt und es wurde bestätigt, dass es sich um Hohlräume handelte. Zur Stabilisierung der Platte wurde ihnen Mörtel injiziert.
Korrosionsinspektion
Das Auffinden von beschädigtem Beton beruht auf der Tatsache, dass GPR-Wellen durch eine Fläche von gedämpft und gestreut werden Beton das ist verschlechtert. Beispielsweise reflektiert intakter Bewehrungsstahl mehr Energie als korrodierter Bewehrungsstahl. Benutzer werden darin geschult, nach Bereichen zu suchen, die ein schwächeres Signal als Indikator für eine Verschlechterung zurückgeben. Eine beschädigte Zone kann durch eindringendes Wasser (auch wenn der Korrosionsprozess noch nicht begonnen hat) oder durch Korrosion der Bewehrungsstäbe selbst verursacht werden.
Die meisten Beurteilungen der Verschlechterung der Infrastruktur werden auf Brückendecks durchgeführt; Es werden viele GPR-Transekte gesammelt und die Amplituden der Bewehrungsreflexion analysiert. Mit Conquest®100 können Linienscans mit einer Länge von bis zu 50 Metern (150 Fuß) erfasst werden, und der Benutzer kann in den Daten nach anomalen Bereichen suchen. In diesem Beispiel wurde Conquest®100 zum Sammeln einer 20-Fuß-Leitung auf einem Abschnitt einer Betonbrückendecke ohne Asphaltauflage verwendet (Abbildung 3).
Die Bewehrungsreflexionen zwischen der horizontalen Position von 8' und 15' zeigen eine schwächere Reaktion im Vergleich zur Umgebung. Es ist wichtig zu beachten, dass man nicht definitiv sagen kann, dass diese Bewehrungsstäbe korrodiert sind. Es handelt sich vielmehr um einen anormalen Bereich, der durch Wassereinbruch, einen reparierten Bereich oder Korrosion verursacht werden könnte. In jedem Fall sind weitere Untersuchungen erforderlich.
Basierend auf der Methodik und Verarbeitung, die in ASTM D6087 – Standard Test Method for Evaluating Asphalt-Covered Concrete Bridge Decks Using Ground Penetrating Radar – beschrieben sind, wird durch die Kombination der Bewehrungsantworten vieler auf einem Brückendeck gesammelter Linien eine Karte erstellt, die Bereiche mit Verschlechterung zeigt (Abbildung 4). .
Forensische Untersuchung soll „Escobars Millionen“ ausfindig machen
Hin und wieder kommt Conquest®100 für eine sensationelle Anwendung zum Einsatz! In Kolumbien ging man davon aus, dass der Drogenboss Pablo Escobar Millionen von Dollar auf seinen verschiedenen Grundstücken versteckt hatte.
Zwei ehemalige CIA-Sachbearbeiter versuchen nun, Pablos versteckte Millionen ausfindig zu machen. Dieses spannende Projekt war Gegenstand einer Dokumentarserie mit dem Titel „Finding Escobar's Millions“, die auf dem Discovery Channel in den USA ausgestrahlt wurde. Die Ermittler beauftragten ein in Calgary ansässiges geophysikalisches Beratungsunternehmen mit der Bereitstellung von High-Tech-Tools zur Unterstützung der Suche. Eines der verwendeten Tools war das Conquest® PCD Enhanced GPR-System von Sensors & Software. Zu verschiedenen Zeiten wurde das Conquest® verwendet, um verdächtige Bereiche abzubilden, um festzustellen, ob dort ein verborgener Schatz verborgen sein könnte. Der Conquest® identifizierte erfolgreich die Standorte von Safes und grenzte klar kastenförmige Bereiche für weitere Untersuchungen ab (Abbildung 5). In einer Episode wurde ein 2'x8' großes Gitter gesammelt und eine auffällige rechteckige Struktur beobachtet; Die Ermittler waren sehr gespannt, was sich in dieser verdächtigen Struktur befand. Um herauszufinden, was sie entdeckt haben und wie Conquest® eingesetzt wurde, schauen Sie sich die vollständigen Episoden auf dem Discovery Channel an.
Fazit
In den oben genannten Fällen wurde ein Conquest® GPR eingesetzt, um Merkmale oder Objekte zu lokalisieren, die sonst unentdeckbar wären. Diese Beispiele zeigen, dass die Anwendungen von Conquest® weit über die bloße Erkennung von Bewehrungsstäben und Leitungen hinausgehen. Die Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit des Conquest®-Systems ermöglicht die schnelle Einführung der GPR-Technologie in verschiedenen Anwendungen.
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