تست التراسونیک بتن

تست التراسونیک بتن موسوم به تست UPV است. این تست به عنوان یکی از روش های غیر مخرب تست بتن قلمداد می شود. روش سرعت امواج التراسونیک شامل پراکندن قسمتی از موج ماورای صوت است که با سرعت متوسط ۳ تا ۵ کیلومتر بر ثانیه از میان بتن عبور می کند.

کاربرد تست UPV بر روی بتن

اندازه گیری سرعت امواج ماورای صوت (تست التراسونیک )، در موارد زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
۱- تعیین یکنواختی بتن در یک عضو یا بین اعضای سازه.
۲- کشف وجود ترک و اندازه گیری عمق آن و تعیین دیگر نارسایی ها مانند منافذ.
۳- اندازه گیری تغییرات خواص بتن با گذشت زمان
۴- تعیین مقاومت بتن
۵- تعیین مدول ارتجاعی و ضریب پواسون دینامیکی
دستگاه PUNDIT معروف ترین دستگاهی است که در این روش به کار می رود. در این روش توسط دستگاه التراسونیک، پالس های الکترونیکی ایجاد می گردد. سپس توسط مبدل های فرستنده، این پالس های الکترونیکی به صورت امواج ارتعاشی با فرکانسی بین ۲۰ تا ۵۰ کیلو هرتز تبدیل شده و پس از عبور از بتن، امواج توسط یک مبدل گیرنده دریافت و به صورت سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. مدت زمان طی شده برای حرکت امواج در بتن توسط دستگاهی با دقت ±۰/۱ میکرو ثانیه اندازه گیری می شود.

مدار الکترونیکی دستگاه قادر است زمان عبور موج را بر حسب میکروثانیه (T) اندازه گیری کند. سرعت موج (V) بر حسب (km⁄s یا m⁄(s )) از رابطه زیر بدست می آید:

V=L/T

که در آن :
L = طول مسیر موج
T = زمان عبور موج، مدت زمانی است که موج از طول L عبور می کند.
سرعت موج مافوق صوت تحت تاثیر خواص الاستیک و مکانیکی بتن است. بنابراین متغییر بودن سرعت موج در طول مسیرهای مختلف در سازه نشانه تغییرات در کیفیت بتن می باشد. تغییرات در ساختار بتن که به دلیل کسب مقاومت و یا آسیب دیدگی ایجاد می گردد در سرعت امواج، انعکاس می بابد و موجب افزایش یا کاهش آن می گردد. به طور کلی رابطه منحصر به فردی بین این سرعت و مقاومت بتن وجود ندارد، ولی تحت شرایط مشخصی این دو کمیت توسط عامل مشترک وزن مخصوص به یکدیگر مربوط می شوند.
تغییر در وزن مخصوص منجر به تغییر در سرعت امواج می گردد. همچنین در مورد مخلوطی معین ، نسبت وزن مخصوص واقعی به وزن مخصوص کاملا متراکم شده و مقاومت حاصله رابطه نزدیکی با یکدیگر دارند.
بنابراین اگر با افزایش نسبت آب به سیمان وزن مخصوص را کمتر نماییم هم مقاومت فشاری آن و هم سرعت امواج عبور کننده از آن کاهش می یابد.
هرچند که هیچ رابطه تئوری بین سرعت امواج و مقاومت بتن وجود ندارد و ارتباط بین سرعت امواج و مقاومت بتن تحت تاثیر عوامل زیادی نظیر عمر، شرایط عمل آوری ، محتوای رطوبتی، اندازه سنگدانه ها، نوع سنگدانه ،نوع سیمان، نسبت آب به سیمان و … می باشد اما منحنی های کالیبراسیون به صورت تجربی برای یک بتن مفروض وجود دارد. مشاهده شده که با این روش می توان مقاومت فشاری را در بهترین شرایط با ۲۱ درصد دقت به دست آورد.

برای نسبت های اختلاط مختلف ، روابط مختلفی بین مقاومت و سرعت امواج به دست خواهد آمد.
گستره کاربرد:
-در تعیین تخمین کیفیت بتن
-تخمین عمق ترک های سطحی
-تعیین وجود ناپیوستگی ها در مقطع عرضی مانند ترک لایه لایه شدن پوشش بتن
فرکانس طبیعی مولدها معمولاً بین ۲۰ تا ۱۵۰ کیلو هرتز است. فرکانس های کمتر مانند ۱۰ کیلوهرتز برای مسیرهای طولانی و فرکانس های زیادتر تا ۱ مگاهرتز برای ملات و دوغاب نیز مورد استفاده قرار می گیرند. پیشروی موج های فرکانس بالا در بتن، در ابتدا مناسب است ولی در عین حال که از میان بتن عبور می کند، از مقدار امواج کاسته می شود و در مقایسه با موج های فرکانس پایین، سرعت کاهش امواج بیشتر است بنابراین مولد با فرکانس بالا برای مسیرهای کوتاه و مولد با فرکانس کم برای مسیرهای طولانی ترجیح داده می شود. در اکثر موارد، مولد هایی با فرکانس ۵۰ تا ۶۰ کیلوهرتز مناسب است.
گوها و ودپاتاک در سال ۱۹۸۱ ، بیان کردند که در عمل، مبدل های با فرکانس ۲۰ تا ۱۰۰ کیلوهرتز برای آزمایش بتن مناسب تر هستند.

تست التراسونیک بتن
5 (100%) 2 vote[s]

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

طراحی سایت

با ما آنلاین گفتگو کنید

+۹۸-۹۱۰۴۹۷۷۸۷۱