Guetebewertung qualitativer Pruefaufgaben in der zerstoerungsfreien Pruefung im Bauwesen am Beispiel des Impulsradarverfahrens

Die Guetebewertung von qualitativen Pruefaufgaben im Bauwesen wird exemplarisch am Beispiel der zerstoerungsfreien Pruefung mit dem Impulsradarverfahrenbehandelt. Die zerstoerungsfreie Pruefung hat sich in den letzten Jahrzehnten sehr schnell weiterentwickelt. Gab es frueher nur die klassischen Verfahren, zum Beispiel Abschaetzung der Betondruckfestigkeit mit dem Rueckprallhammer, Messung der Betondeckung oder Potentialfeldmessung zur Lokalisierung korrosionsaktiver Bereiche, so sind mittlerweile viele neue Verfahren, basierend auf unterschiedlichen physikalischen Gesetzen, in anwendungsreifer Form hinzugekommen. Die Gruende fuer diese Entwicklung liegen hauptsaechlich in der schnellen Messwertaufnahme und der flaechendeckenden Anwendung. Zu diesen zerstoerungsfreien Verfahren gehoert auch das Impulsradar, mit dem zum Beispiel die Lage der Bewehrung in Stahlbetonbauteilen bestimmbar ist. Bisher ist es jedoch nicht gelungen, die Anwendungsgrenzen dieses Verfahrens objektiv festzulegen, da eine Bewertung der Leistungsfaehigkeit noch fehlt. So konnte zum Beispiel die Frage, bis in welche Tiefe ein metallener Reflektor zuverlaessig detektiert werden kann, bisher noch nicht beantwortet werden. Diese qualitative Frage wird in diesem Bericht auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeitstheorie mittels der Vorgehensweise der POD(a)-Analyse (Probability of Detection) beantwortet. Vor der Anwendung dieser Analyse sind zunaechst statistische Nachweise der Einhaltung der vier fuer eine gueltige POD(a)-Analyse erforderlichen Kriterien zu fuehren. Die anschliessenden Untersuchungen mit unterschiedlichen Radarpruefsystemen erfolgten an eigens entwickelten Referenzpruefkoerpern fuer das Impulsradarverfahren. Mit Hilfe der POD(a)-Analyse werden danach die aufgezeigneten Messdaten statistisch ausgewertet, was erstmalig eine objektive Einschaetzung der Zuverlaessigkeit der acht untersuchten Radarpruefsysteme hinsichtlich der gestellten Pruefaufgabe erlaubt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Tiefe eines metallischen Reflektors in 95 von 100 Faellen mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 Prozent zuverlaessig detektiert werden kann. Es folgt ein Vergleich der verwendeten Radarpruefsysteme hinsichtlich der zuverlaessigen Detektionstiefe metallischer Reflektoren. Zerstoerungsfreie Pruefverfahren werden im Bauwesen zum grossen Teil zur Untersuchung des heterogenen Baustoffs Beton eingesetzt. Die stark variierende Zusammensetzung des Betons hat einen massgeblichen Einfluss auf die Lagebestimmung metallischer Reflektoren. Daher wurden in den durchgefuehrten Untersuchungen unterschiedliche Parameter, zum Beispiel Betonalter, Groesstkorn des Zuschlags, Durchmesser des Reflektors und Einbau einer oberflaechennahen Bewehrung variiert, um ihre Auswirkungen auf die zuverlaessig ermittelbare Detektionstiefe zu quantifizieren. Da auch die Ausrichtung der Radarantenne zum Reflektor die Ortung metallischer Reflektoren beeinflusst, wurde die Polarisation jedes Radarpruefsytems geaendert. Der Bericht liefert einen wissenschaftlichen Fortschritt zur Validierung zerstoerungsfreier Pruefverfahren nach Heft 574 des Deutschen Ausschusses fuer Stahlbeton. Neben der Validierung quantitativer Pruefaufgaben nach Heft 574 ist mit diesen Untersuchungen nun auch die Validierung von Pruefaufgaben mit quantitativen Fragestellungen moeglich.