Charakterisieren struktureller Veränderungen in zementgebundenen Baustoffen durch akustische zerstörungsfreie Prüfverfahren

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Die Arbeit charakterisiert strukturelle Veränderungen zementgebundener Baustoffe mithilfe zweier zerstörungsfreier Prüfmethoden basierend auf dem Ultraschall-Transmissionsverfahren. Ein Überblick über die theoretischen, messtechnischen und werkstofflichen Grundlagen akustischer Prüfverfahren wird gegeben. Besondere Fragestellungen zur Wellenausbreitung in frischen zementgebundenen Systemen sowie zur laserinduzierten Anregung werden analytisch behandelt. Zur kontinuierlichen Charakterisierung der Erstarrung und Erhärtung wird ein Messsystem entwickelt, das Ultraschallsensoren für Longitudinal- und Scherwellen integriert. Die zeitliche Entwicklung der dynamischen elastischen Eigenschaften und die Strukturbildungsraten ermöglichen eine präzise quantitative Analyse der Strukturbildung. Laserbasierte Methoden zur Anregung und Erfassung mechanischer Wellen zielen darauf ab, Nachteile des konventionellen Verfahrens zu überwinden. Systematische experimentelle Untersuchungen zur laserinduzierten Anregung sollen den Anregungsmechanismus auf Oberflächen von zementgebundenen Baustoffen und anderen Materialien verstehen helfen. Die Anwendung von Laser-Ultraschall ermöglicht eine zeit- und ortsaufgelöste Charakterisierung der Strukturbildung. Tomographische Methoden liefern Informationen zur räumlichen Verteilung struktureller Veränderungen in Proben. Die entwickelten Verfahren bieten erweiterte Möglichkeiten zur Charakterisierung zementgeb