State-of-the-art non-destructive methods for diagnostic testing of building structures - anticipated development trends

• Autorzy: Hoła J. , Schabowicz K.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a survey of state-of-the-art non-destructive diagnostic techniques of testing building structures and examples of their applications. Much attention is devoted to acoustic techniques since they have been greatly developed in recent years and there is a clear trend towards acquiring information on a tested element or structure from acoustic signals processed by proper software using complex data analysis algorithms. Another trend in the development of non-destructive techniques is towards assessing characteristics other than strength in elements or structures, particularly the ones made of concrete or reinforced concrete. The paper focuses on techniques suitable for: detecting defects invisible on the surface, estimating the depth of cracks, determining the dimensions of elements accessible from one side only and 2D and 3D imaging of reinforcement distribution in such elements. Finally, directions of further development in this field are indicated.

PL

W artykule przedstawiono przegląd wybranych najnowszych metod nieniszczącej diagnostyki obiektów budowlanych wraz z przykładami ich zastosowań. Poświęcono sporo miejsca metodom akustycznym, ponieważ w przypadku tych metod następuje obecnie nie tylko szybki rozwój, ale i wyraźne starania w kierunku pozyskiwania informacji o badanym elemencie lub konstrukcji na podstawie sygnałów akustycznych "przetworzonych" przez odpowiednie oprogramowanie wykorzystujące złożone algorytmy analizy danych. Zwrócono uwagę na fakt, że aktualnie rozwój metod nieniszczących jest ukierunkowany na ocenę w elementach i konstrukcjach, a zwłaszcza tych wykonanych z betonu i żelbetu, innych cech niż wytrzymałość. Skupiono się w pracy przede wszystkim na metodach przydatnych do: wykrywania wad niewidocznych na powierzchni, oceny głębokości pęknięć, określenia wymiarów elementów dostępnych jednostronnie, uzyskiwania obrazu płaskiego lub przestrzennego rozmieszczenia zbrojenia w takich elementach. W końcowej części pracy zamieszczono informacje odnośnie do przewidywanych dalszych kierunków rozwoju.

Słowa kluczowe

EN

non-destructive methods; building structures; diagnostic testing

PL

konstrukcja budowlana; badania diagnostyczne

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 10, no 3
• Strony: 5--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Hoła J.

autor

Schabowicz K.

• Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] American Concrete Institute Report ACI 228.2R-98. Nondestructive test methods for evaluation of concrete in structures, ACI. Farmington Hills, Michigan, 1998.
• [2] Beutel R., Reinhardt H., Grosse C., Glaubitt A., Krause M., Maierhofer C., Algernon D., Wiggenhauser H., Schickert M.: Comparive performance tests and validation of NDT methods for concrete testing, Journal of Nondestructive Evaluation, Vol. 27, No. 1–3, 2008.
• [3] Brunarski L., Runkiewicz L.: Fundamentals and examples of the use of nondestructive methods in the testing of concrete structures (in Polish), Institute of Construction Engineering, Warsaw, 1983.
• [4] Bungey J., Millard S., Gratham M.: Testing of concrete in structures, Taylor & Francis, London and New York, 2006.
• [5] Carino N.J.: Nondestructive test methods, Concrete Construction Engineering Handbook, CRC Press, 1999.
• [6] Davis A.G., Hertlein B.H., Lim M.K., Michols K.: Impact-echo and impulse response stress wave methods: advantages and limitations for the evaluation of highway pavement concrete overlays, Proc. Conference on Nondestructive Evaluation of Bridges and Highways, 1996.
• [7] Davis A.G., Hertlein B.H.: Nondestructive testing of concrete pavement slabs and floors with the transient dynamic response method, Proc Int. Conf Struct. Faults Repair, London, 1987.
• [8] Davis A.G.: The non-destructive impulse response test in North America: 1985–2001, NDT&E International, Vol. 36, 2003.
• [9] Drobiec Ł., Jasiński R., Piekarczyk A.: Diagnostic testing of reinforced concrete structures. Methodology, field tests, laboratory tests of concrete and steel (in Polish), Wydawnictwo Naukowe PWN, Warsaw, Vol. 1, 2010.
• [10] Garbacz A.: Nondestructive investigations of polymer-concrete composites using stress waves – repair efficiency evaluation, Prace naukowe: Budownictwo, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Vol. 147, 2007.
• [11] Gwizdała K.: Control of capacity and quality of foundation piles (in Polish), Geoinżynieria i Tunelowanie, No. 1, 2004.
• [12] Hertlein B.H., Davis A. G.: Fall convention locating concrete consolidation problems using the nondestructive impulse response test, American Concrete Institute, 1998.
• [13] Hoła J., Schabowicz K.: Methodology of neural identification of strength of concrete, ACI Materials Journal, Vol. 102, No. 6, 2005.
• [14] Hoła J., Sadowski Ł., Schabowicz K.: Nondestructive evaluation of the concrete floor quality using impulse response method and impact-echo method, e-Journal of Nondestructive Testing & Ultrasonics, Vol. 14, No. 3, 2009.
• [15] Hoła J., Sikora J. et al..: New tomographic method of brickwork damp identification, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2010.
• [16] Jerga J., Pokorny M.: Damage detection of concrete by nonlinear acoustic testing methods, Civil and Environmental Engineering, Vol. 3, No. 1, 2007.
• [17] Petersen C. G., Davis A., Delahaza A.: Impact-echo testing of steel cable ducts for injection grouting quality, Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering. NDT-CE, Berlin, 2003.
• [18] Rucka M., Wilde K.: Application of continuous wavelet transform in vibration based damage detection method for beams and plates, Journal of Sound and Vibration, Vol. 297, 2006.
• [19] Rybak J., Sadowski Ł., Schabowicz K.: Non-destructive impulse Response S’Mash method for concrete pile testing, e-Journal of Nondestructive Testing & Ultrasonics, Vol. 14, No. 3, 2009.
• [20] Sansalone M., Streett W.B.: Impact-echo: Nondestructive evaluation of concrete and masonry, Bullbrier Press. Ithaca, 1997.
• [21] Schabowicz K., Hoła J.: Nondestructive elastic-wave tests of foundation slab in Office building, 13th Asia-Pacific Conference on Non-Destructive Testing, Yokohama, Japan, 2009.
• [22] Schabowicz K., Hoła J., Styś D.: Nondestructive elastic-wave tests of concrete in foundation slab, 10th European Conference on Nondestructive Testing, Moscow, Russia, 2010.
• [23] Sikora J., Wójtowicz S., Nita K., Filipowicz F., Biernat K.: The system for impedancje tomography for measuring the distribution of moisture in walls, VII International Workshop Computational Problems of Electrical Engineering, Odessa, Ukraine, 2006.
• [24] Standard test method for measuring the P-Wave speed and the thickness of concrete plates using the impact-echo method, American Society for Testing and Materials, 1998.
• [25] Materials from webpage: www.bam.de
• [26] Materials from webpage: www.malags.com
• [27] Materials from webpage: www.piletest.com
• [28] Materials from webpage: www.testconsult.co.uk