Brounderhåll

Underhållet av dagens broinfrastruktur innebär många utmaningar. Transporttekniker och underhållspersonal måste upprätthålla service dygnet runt för miljontals människor varje år samtidigt som de underhåller miljontals kubikmeter betong fördelat på deras anläggningar. Denna infrastruktur inkluderar broar. För närvarande finns det bara ett begränsat antal noggranna och ekonomiska tekniker för att testa dessa strukturer för integritet och säkerhet samt säkerställa att de uppfyller de ursprungliga designspecifikationerna.

Ingen enskild teknik kan lokalisera alla fysiska anomalier i och under betongen, dessa tekniker tillsammans med datafusion kan hjälpa till i följande undersökningar, för att nämna några:

1. Lokalisera tomrum och delaminering i brobeläggningar och skur runt brostödpelare.
2. Bestämma placering och typer av armeringsstål i betong
3. Säkerställa kvalitetskontroll på nya betonginstallationer

Tekniker

Infraröd termografi och markpenetrerande radar

Infraröd termografi och markpenetrerande radar har utvecklats för att lokalisera tomrum och delaminering i betongkonstruktioner som brodäck, motorvägar och flygplatsbeläggningar. Att kunna lokalisera tomrum och delaminering innebär att konstruktionsunderhållsingenjören kan mäta den faktiska sprickbildningen och försvagningen av betongbeläggningar innan katastrofala fel kan inträffa.

Betongföremål, såsom broar, avger energi baserat på den absoluta temperaturen på dess ytor och yttemperaturerna är beroende av betongens inre förhållanden. Dessa inre tillstånd kan innefatta fysiska tillstånd som:

1. Densitetsförändringar i betong
2. Tomrum orsakade av erosion under betongplattorna
3. Horisontella delamineringar orsakade av rostexpansion av rostande inre armeringsstål.

Infraröd termografisk radiometer eller "IR Imager" lokaliserar dessa onormala termiska förhållanden. Denna enhet kan mäta hundratusentals individuella temperaturpunkter per sekund och konvertera dessa data till termiska kartor eller temperaturbilder av betongen. Genom att lokalisera anomala områden, eller temperaturmönster som skiljer sig från bakgrundens "norm" på dessa bilder, kan utbildade ingenjörer lokalisera de exakta anomala områdena som kan leda till katastrofala fel på betong och dess stödjande jord- och återfyllningssystem.

Markpenetrerande radar ger information som är värdefull för att bestämma sådana egenskaper som: målmaterial, tomrum, vätskor, jord eller återfyllnadsskikt och mängden av armeringsstål som finns.

Magnetometer

Magnetometrar är instrument utformade för att lokalisera järnhaltiga material. Den kan upptäcka järninnehållande material till ett maximalt djup av cirka 10 fot. Detta är användbart för att lokalisera pluggstift eller avgöra om armeringsstål finns.

Pachometer

Denna enhet är utformad för att specifikt lokalisera armeringsstål i betong och för att hjälpa till vid bestämning av storleken på det dolda armeringsstålet.

1. Weil, Gary J. "Oförstörande testning av stora betongkonstruktioner." SPIE 3397 (1998).
2. Weil, Gary J. "Non Destructive Testing of Bridge, Highway and Airport Pavements", Gateway Engineer Magazine, 1992, sidorna 5-7
3. Weil, Gary J. "Mot ett integrerat oförstörande ledningsinformationssystem för testning av trottoarer med infraröd termografi," Proceedings of the US Transportation Research Board, Washington DC, 22 juni 1989
4. Weil, Gary J. "Detecting the Defects", Civil Engineering Magazine, American Society of Civil Engineering, volym 59, nummer 9, 1989, sid 74-77