تست التراسونیک بتن دارای مزایای بسیار زیادی است و اطلاعات ارزشمندی را در اختیار ما قرار می دهد. روش های انجام این تست را بررسی می کنیم.
بتن، مصالحی مهم در ساختمان سازی است که در سازه های گوناگونی به کار رفته است. انواع بتن شامل بتن پیش تنیده، بتن آرمه، بتن خود ترمیم شونده، بتن هوشمند و … با گذشت زمان با تغییراتی در خواص خود مواجه می شوند و کیفیت خود را تا حدودی از دست می دهند.
البته کاهش کیفیت بتن در اثر گذشت زمان برای بتن های گوناگون متفاوت می باشد. برخی از انواع بتن ها مانند بتن پیش تنیده خواص خود را از دست نمی دهند و تغییر کیفیت بسیار ناچیزی دارند.
به هر حال بتن با گذشت زمان دچار تغییراتی در ظاهر و باطن می شود که این تغییرات ممکن است به صورت ترک خوردگی، شکاف، ایجاد حفره، پوسیدگی و … باشد. گاهی با استفاده از روش هایی به بررسی بتن اقدام نموده تا از وضعیت آن اطلاع پیدا کنند و متوجه شود که آیا سازه بتن به تعمیرات نیاز دارد یا خیر.
تست التراسونیک بتن به چه معناست؟
این تست به تست UPV معروف است و یکی از متدهای بدون آسیب دیدگی بتن است. سرعت امواج الکتراسونیک به صورت توزیع بخشی از موج ماورای صوت می باشد که با سرعت متوسط 3 الی 5 کیلومتر بر ثانیه از وسط بتن رد می شود. این تست، نتایج ارزشمندی را به همراه خواهد داشت که منجر به تصمیم گیری های مهمی خواهد شد.
کاربرد تست UPV روی بتن
انجام این تست برای کاربران اهمیت زیادی دارد. زیرا می خواهد تعیین کند که بتن از نظر برخی شاخصه ها در چه وضعیتی به سر می برد. برخی از داده هایی که تست التراسونیک بتن در اختیارمان قرار می دهد، شامل موارد زیر می باشد:
- تعیین ترک ها و شکاف های ریز و درشت در بتن و سنجیدن آن و شناسایی حفره های موجود در بتن
- مشخص کردن مقاومت بتن
- اندازه گیری تغییرات خواص بتن با گذشت زمان زیاد
- ارائه مدول ارتجاعی و ضریب پواسون دینامیکی
هر یک از کاربردهای فوق بسیار مهم هستند و می توانند مهندسان را به این نتیجه برسانند که اقدام خاصی را انجام بدهند یا خیر. لذا نیاز است که با استفاده از دستگاه خاص و دقیق به انجام این تست اقدام شود تا نتیجه حاصل کاملاً مورد اعتماد باشد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
روش های تست التراسونیک بتن چیست؟
این روش ها در دو دسته طبقه بندی می شوند. اولین مورد، روش هایی هستند که بر مبنای اندازه گیری فاکتورها مانند سرعت پالس عبوری کار می کنند و برای اجرایی شدن آنها بایستی دو طرف قطعه مورد آزمایش، در دسترس باشد.
دومین مورد، روش هایی هستند که خصیصه های پالس انعکاس یافته از دیواره پشت نمونه یا مرزهای درون قطعه مثل دیواره ترک ها و یا مرز میان بتن و تقویت کننده های بتنی را اندازه گیری نموده و از روی آنها به نتایجی مانند خاصیت الاستیکی سازه دسترسی پیدا می شود. سطح هر سازه بتنی در طول زمان و به دلایلی مانند فعل و انفعالات شیمیایی درگیر پوسیدگی و تخریب تدریجی می گردد.
با تست التراسونیک بتن و اندازه گیری تضعیف امواج سطحی، تقریبی از مقدار صدمات حاصل از پروسه های شیمیایی در سطح سازه بتنی را مشخص می کند. بکارگیری امواج التراسونیک به روش های مختلفی در ترکیب با امواج ضربه ای و یا ارتعاش سنج های لیزری و همراه با سبک های پیشرفته پردازش سیگنال به شکل های گوناگونی به کار می رود که همواره در دست بررسی است.
انجام این تست، محدودیت هایی را به دنبال دارد. برای انتقال اصولی پالس التراسونیک به درون قطعه استفاده از مواد واسط و انجام پیش نیازها و مسطح بودن سطح تماس پروب نیاز می باشد. به منظور پیشگیری از بروز مشکل با بهره گیری از خواص الکترواستاتیک، پروب هایی ایجاد شده اند که از هوا در نقش ماده واسط استفاده می کنند.
مزایای تست های اندازه گیری سرعت امواج ماورای صوت
اگر دستاورهای انجام تست التراسونیک بتن مهم و ارزشمند نبود، روش های مختلفی برای انجام آن ابداع نمی گردید. برخی از مزایای انجام این تست ها به روش های گوناگون عبارتند از:
- این روش فقط به دسترسی به یک سمت قطعه نیاز دارد.
- مشخص کردن سایز و عمق عیوب بسیار آسان است.
- عیب یابی به روش التراسونیک در تعیین نواقص صفحه ای مانند ترک و ذوب ناقص بسیار خوب و دقیق عمل می کند. به ویژه هنگامی که راستای صوت بر آنها به صورت قائم باشد.
- دستگاه هایی که برای این کار به کار می روند، وزن اندکی دارند و از باتری برخوردار هستند که این مسئله انجام تست را راحت تر می کند.
- دقت این روش در تعیین موقعیت ناپیوستگی و ابعاد و شکل بسیار بالا است.
برخی از محدودیت های تست التراسونیک بتن
- اگر قرار باشد تست بر روی مواردی که دارای سطح ناصاف، اشکال غیرمنظم و تکه تکه است صورت بگیرد، کار بسیار دشوار می شود.
- فردی که قرار است با این دستگاه ها کار کند، باید تخصص و مهارت لازم را داشته باشد و یک فرد عادی نباشد.
- متأسفانه این تست نمی تواند ناپیوستگی های حجمی کوچک مثل منافذ گازی را به خوبی تشخیص دهد.
- انجام کار بر روی قطعات ریخته گری و سایر قطعات که دانه بندی های بزرگی دارند به علت قابل توجه بودن اندازه میرایی موج، سخت می باشد.
ارتباط میان سرعت امواج التراسونیک و مقاومت فشاری بتن
از نتایج تست التراسونیک بتن می توان به اطلاعاتی درباره مقاومت فشاری بتن دست پیدا نمود. ارتباط میان سرعت امواج الکتراسونیک و مقاومت فشاری بتن به صورت زیر می باشد:
Fc=aebv
در این فرمولی که ملاحضه می کنید، مؤلفه های a و b ، ثابت های تجربی می باشد و مؤلفه fc مقاومت فشاری بتن است و مؤلفه v سرعت امواج است که به خوبی بیانگر ارتباط میان مقاومت فشاری بتن و سرعت امواج الکتراسونیک می باشد.
بنابراین برای پی بردن به مقاومت فشاری بتن می توان این تست را انجام داد. مزیت این تست این است که پالس ها از بین ضخامت کلی بتن رد می شوند و از آنجایی که از همه ذرات گذر می کنند، نواقص کار را به خوبی تعیین می کنند.
