Homogenität

Autor:Geotron-Elektronik

Verfasst:1999
Literatur:
Qualitätssicherung und Sortierung besonders hochwertiger Materialien für die Natursteinindustrie sind das Ergebnis von Ultraschall-Messungen.

Die Homogenität oder Gleichmäßigkeitsprüfung nutzt die Tatsache, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen eng mit dem Gefügezustand verbunden ist. Auf dieser Grundlage bietet sich die Möglichkeit einer Zustandsbeschreibung.

Die Untersuchung von Beton und Naturstein zur Lokalisierung von Fehlstellen und Inhomogenitäten, wie Risse, Einlagerungen, Tonschichten usw. wird üblicherweise mit Ultraschall durchgeführt. Dabei wird die Durchschallungstechnik mit niederfrequentem Ultraschall im Bereich von 20..80 kHz angewandt, d.h. Ultraschall-Geber und Empfänger sind an den sich gegenüber stehenden Blockseiten angekoppelt. Aus der gemessenen Schall-Laufzeit und Wegstrecke wird die Schallgeschwindigkeit ermittelt. Die Prüfung kann mit transportablen Systemen an jedem beliebigen Standort durchgeführt werden. Die Prüfung selbst ist zerstörungsfrei, d.h. es müssen keine Proben wie Bohrkerne o.ä. entnommen werden und hinterlässt bei Verwendung entsprechender Ankoppelmittel am Messobjekt keine Spuren.

Während des Messablaufs werden nach einem vorbestimmten Entfernungsraster, Einzelmessungen durchgeführt und zu einer flächigen Darstellung zusammengefügt, welche die Homogenität des Blockes widerspiegelt. Werden alle drei Raumebenen eines Blockes auf diese Weise gemessen, so lassen sich Risse räumlich zuordnen.

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Die technische Grenze bei der Auflösung von Fehlstellen liegt, durch die notwendige Prüffrequenz bedingt im Bereich von 10..20 cm, was der Wellenlänge des Ultraschallsignals im Stein und Beton entspricht.

Als äußerer Störfaktor tritt Wasser in Form von Bergfeuchte oder durch längeren Regen bedingt in Erscheinung. In beiden Fällen wird der Porenraum des Steines mehr oder weniger gesättigt, was zu einer Überdeckung der zu messenden Gefügestörung führt. Aufgrund dessen sind Messungen unter Frosteinwirkung nicht repräsentativ.