بلاگ
آزمایش ut بتن چیست ؟ + بررسی صفر تا صد
ممکن است تصور کنید تمامی آزمایش های مربوط به ارزیابی ساختار و مقاومت بتن پیش از استفاده نهایی از آن انجام می گیرند، اما این فرآیند هنوز به اینجا ختم نشده است!
آرماتورهای فولادی با کمک اسپیسرها در انواع اسپیسر بتنی و اسپیسر های پلاستیکی، از قطعاتی اند که به عنوان عامل افزایش مقاومت بتن استفاده می شوند، اما با این حال توانایی تحمل نیروهای مختلف، یکی از ضروری ترین شرط هایی است که بتن نسبتاً سخت شده بایستی از آن برخوردار باشد. در نتیجه آزمایش هایی برای بتن خام بدون میلگرد و اسپیسر ارائه شده اند.
اطمینان از مقاومت قابل انتظار بتن با بررسی ساختار یکدست و همگن داخل آن، کیفیت دانه بندی مخلوط و عدم وجود با پیوستگی هایی همچون ترک ها، مجموعه بررسی های پس از به کارگیری بتن در پروژه سازه را شامل می شوند. سنجش UT، عملیاتی با دستگاهی مخصوص است که انجام موارد بالا را بر عهده دارد. در ادامه قصد داریم تا شما را با نحوه انجام این آزمایش و دیگر موارد مربوط به آن آشنا کنیم.
معنی تست UC
قبل از هر چیزی لازم است تا معنی UC را بررسی کنیم. UC مخفف عبارت های Ultra Sonic به معنای «فرا صوتی» است. دلیل این نامگذاری به نحوه کار این دستگاه بر می گردد که در آن پالس ها یا همان فرا صوت ها دخیل اند. در ادامه به بررسی نحوه کار دستگاه فراصوت به صورت کامل می پردازیم.
هدف آزمایش ut بتن چیست؟
اندازه گیری سرعت عبور پالس یا فراصوت از داخل بتن، با اهداف زیر و به طور کلی در جهت اطمینان از سالم بودن و کارایی همچنان در سازه ای که به کار رفته است، انجام می گیرد:
- ارزیابی کیفی مقاومت بتن
- ارزیابی کیفی دانه بندی بتن در قسمت های مختلف سازه
- به دست آمدن منحنی دانه بندی
- یافتن هر گونه ناپیوستگی در ساختار بتن مانند ترک، ساختار لایه لایه شده و…
- مشخص کردن عمق ترک های سطح بتن
انجام تست آلترا سونیک بتن
حال نوبت به توضیح شیوه انجام سنجش التراسونیک بتن می رسد. ابتدا یک پالس یا فرا صوت با فرکانسی در حدود ۵۰ هرتز توسط یک فرستنده تولید می شود و به داخل بتن ارسال می گردد. همانطور که در شکل دستگاه مشخص است، گیرنده این نیز در دستگاه وجود دارد که در سوی دیگر بتن قرار می گیرد و وظیفه آن، دریافت پالس های ارسال شده است. در نهایت مدت زمانی که پالس از مقطع عبور می کند، محاسبه می شود.
لازم است بدانید که سرعت پالس التراسونیک به عوامل مختلفی از جمله چگالی و ویژگی های الاستیک یا کششی بتن بستگی دارد. سرعت پالس با مدول الاستیسیته بتن، چگالی و مقاومت آن نسبت مستقیم دارد، بدین معنی که هر چقدر سرعت فراصوت بیشتر باشد، متغیرهای نام برده شده نیز دارای مقدار بیشتری خواهند بود.
البته این نکته را نیز متذکر شویم که درست است میان سرعت پالس و مقاومت بتن یک رابطه مستقیم وجود دارد، اما نکته جالب اینجاست که تا کنون هیچ رابطه فرمولی و عددی بین این دو معیار یافت نشده است و هیچ گونه ارتباط عددی بین آن ها وجود ندارد.
عوامل کنترلی به هنگام کیفیت سنجی بتن
همیشه فاکتورهای محیطی در تمامی آزمایش های بتن دخیل بوده است، مخصوصاً آن هایی که در محیط غیر آزمایشگاهی و محل پروژه انجام می شوند. اولترا سونیک نیز جزو همین دسته است و عوامل مؤثر بر تغییر سرعت پالس عبارت اند از:
- رطوبت: رابطه میزان رطوبت محیط با سرعت پالس مستقیم است، یعنی هر چه میزان رطوبت بتن بیشتر باشد، سرعت پالس نیز بیشتر خواهد شد. بررسی رطوبت و گزارش آن در آزمایش فراصوت آن چنان مهم است که در غیر این صورت نتایج آزمایش، غیر قابل پیشبینی و اشتباه خواهد شد. مهم ترین عاملی که در رطوبت بتن تأثیر گذار است، نحوه کیورینگ آن است.
- دما: برخلاف رابطه مستقیم بین سرعت پالس و رطوبت، دما عاملی در بتن است که هر چه بیشتر باشد، سرعت موج عبوری از بتن کمتر خواهد شد. البته این نکته را نیز مد نظر داشته باشید که شیب رابطه بین این دو کمیت کاملاً ثابت نیست و در دماهای مختلف تغییر می کند.
- تاثیر طول و شکل مسیر: مسیر ارسال و دریافت پالس با افزایش ناهمگونی بتن، بایستی طولانی تر باشد. معمولاً این موضوع در فیلد مشکلی ایجاد نمی کند، چرا که عموماً و خود به خود طول مسیرها بلند است، اما زمانی این موضوع برای بتن های ناهمگون مشکل ساز می شود که نمونه های کوچک، نتیجه آزمایش را تغییر دهند. در واقع می توان گفت که زمانی شکل و اندازه غیر همگون بتن بر روی سرعت پالس تأثیر منفی خواهد گذاشت که ابعاد آن از 80 میلی متر (برای فرکانس 50 هرتز) کمتر باشد.
عوامل تاثیر گذار بر سرعت پالس بتن
- طول مسیر
- ابعاد جانبی نمونه‌ی آزمایشی
- وجود یا عدم وجود فولاد تقویت شونده
- میزان رطوبت موجود در بتن
یافتن ترک های داخل بتن با فرکانس آلتراسونیک
هنگامی که دو نمونه مشابه مورد آزمایش فراصوت قرار می گیرند، ممکن است سرعت پالس ارسالی در یکی از نمونه بیشتر از دیگری باشد. در چنین مواقعی نتیجه گیری این خواهد بود که بتن با سرعت پالس کم دارای ترک خوردگی یا آسیب دیدگی است.
وجود هرگونه فضای خالی بر اثر ترک در بتن، موجب هدر رفتن انرژی پالس و در نتیجه کاهش سرعت آن خواهد شد. جالب است بدانید می توان با استفاده از همین تفاوت زمانی عبور پالس به عمق ترک خوردگی پی برد. البته این نکته را نیز متذکر شویم که زمانی این مورد امکان پذیر خواهد بود که فضای خالی بتن عاری از هرگونه مایع باشد.
تشخیص دقیق عمق ترک خوردگی بتن
همانطور که در بالا گفتیم، به شرط آن که داخل ترک خوردگی مایعی وجود نداشته و تنها از هوا پر شده باشد، می توان با آزمایش فرا صوت، عمق آسیب ساختار بتن را به طور دقیق حساب نمود. نحوه این محاسبه نیز به این صورت است که ابتدا تفاوت زمانی رسیدن پالس به طرف دیگر بتن در مقایسه با بتنی مشابه اندازه گیری می شود و سپس بر اساس آن، عمق ترک ایجاد شده محاسبه می شود.
آیا آزمایش UT بایستی در محیط لابراتور صورت گیرد؟
خیر، التراسونیک از آزمایش های انجام پذیر در محل سازه می باشد و قرار نیست نمونه ای از بتن گرفته و به لابراتور ارسال گردد.
آلترا سونیک در بتن های آرمه چگونه اندازه گیری می شود؟
عواملی همچون وجود میلگردهای فولادی با فواصل بسیار دقیق به لطف استفاده از اسپیسرهای بتنی یا پلاستیکی، در افزایش مقاومت بتن تأثیرگذارند. این آزمایش بایستی نسبت به بتن های آرماتوربندی نشده صورت گیرد.
آیا برای انجام آزمایش فراصوت به تخصص خاصی نیاز است؟
ترجیحاً بهتر است انجام هر تستی را به افراد متخصص و باتجربه واگذار نمایید تا نتایج درستی حاصل شود.
انواع آزمایش ut بتن
حال که به اهمیت سالم بودن ساختار بتن های استفاده شده و آزمایش های جهت اطمینان از این مورد پی برده اید، می توانیم به تست های بر پایه فراصوت در نمونه بتن ها، بپردازیم که به طور کلی به دو صورت زیر انجام می شود:
- آزمایش التراسونیک: نام دیگر این آزمایش، «سرعت امواج پالسی ماورای صوت» است که اساس آن بر مبنای همین سرعت از میان اجسام می باشد.
- آزمایش اسکن بتن: در روش بعدی، سنسور prob دستگاه التراسونیک را بر روی سطح بتن کشیده و با استفاده از میدان القایی ایجاد شده و بررسی شدت آن، می توان به آسیب دیدگی ها و یا اجزای به کار رفته دیگر در داخل بتن همچون میل گرد شبکه فولادی پی برد.
