TIP (Thermal Integrity Profiler)

TIP (Thermal Integrity Profiler)

Die Aufgaben der TIP-Messung sind die Qualität des Pfahlbetons direkt nach der Herstellung des Pfahls zu kontrollieren sowie mögliche Anomalien anhand des Temperaturprofils zu erkennen.

Der Thermal Integrity Profiler (entwickelt und hergestellt von Pile Dynamics Inc. (USA), in Zusammenarbeit mit FGE) verwendet die Temperatur des abbindenden Betons (Hydrations- energie) um die Qualität der Ortbetongründungen (wie z.B. Bohr-, SOB-, Mikro- und Verdrängungspfähle) zu untersuchen. Im Vergleich zu anderen Integritätsprüfungen, welche bzgl. Pfahlquerschnitts oder Pfahllänge eingeschränkt sind, ermöglicht die TIP-Messung eine Integritätskontrolle über den gesamten Pfahlquerschnitts und die ganze Pfahllänge.
 
Grundsätzlich werden Qualitätsmängel des Betons (Einschnürungen oder Einschlüsse) durch relativ niedrige Temperaturen gekennzeichnet. Dagegen deuten relativ hohe Temperaturen auf Überbeton hin (z.B. Querschnittzunahme in einer weichen Bodenschicht).

Das Temperaturprofil wird durch Anomalien innerhalb oder ausserhalb der Bewehrung beeinflusst.

Da die radiale Temperaturverteilung innerhalb eines Pfahls eine Glockenform aufweist, können die Messungen sowohl die Position des Armierungskorbes als auch die Betonüberdeckung wiedergeben. Bei einer Exzentrizität des Armierungkorbes wird die Temperatur niedriger (als die Durchschnittstemperatur) auf der Seite mit einer kleineren Betonüberdeckung, und höher auf der Seite mit einer grösseren Betonüberdeckung.

Da der Durchmesser des Pfahls und die Temperatur in der direkten Nähe des Bewehrungskorbes ein lineares Verhältnis haben, zeigt die Durchschnittstemperatur, im Verhältnis zur Tiefe, den eigentlichen Pfahldurchmesser. Eine Kombination von Einbaudaten (Herstellungsprotokoll und Betonverbrauch im Verhältnis zur Tiefe) und Temperaturprofilen ermöglicht eine zuverlässige und genaue Aussage über die Betonqualität und Pfahlintegrität.

Die TIP-Messungen können entweder mittels eingebauten Thermodrähten (Thermal Wire®) oder einer Sonde durchgeführt werden.

Bei Messungen mit der Sonde müssen, wie bei Ultraschallmessungen, Stahlrohre (d=1 ¼’ bis 1 ½’) im Bewehrungskorb eingebaut werden. Innerhalb von 12 bis 48 Stunden nach dem Betoniervorgang wird eine Sonde (mit 4 eingebauten Infrarottemperatursensoren) über einen Tiefen-Encoder im Stahlrohr hinunter gelassen und die Temperatur (vorzugsweise sollte die Messung bei höchster Abbindetemperatur statt finden) durchgehend gemessen. Die Daten werden in einem Datalogger gespeichert und nach der Messung ausgewertet.

Bei der Variante mit Thermodrähten, welche mit Infrarottemperatursensoren ausgestattet sind, werden diese vor dem Betoniervorgang an den Längseisen des Bewehrungskorbes montiert. Bei Verdränger- oder SOB-Pfählen kann nur ein Zentralstab mit einem Thermodraht ausgestattet werden. Nach dem Einbau wird an jedem Draht eine sogenannte „TAP-Box“ (Thermal Acquisition Port) angeschlossen, welche die Temperaturdaten kontinuierlich speichert. Nach ca. 12 bis 48 Stunden werden die TAP-Boxen entfernt und die Daten ausgewertet.
 

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