تست التراسونیک بتن چیست

تست التراسونیک بتن | آزمایش تست بتن | تست التراسونیک که به تست سرعت پالس های التراسونیک هم شناخته شده است در اصل یکی از انواع آزمایش های غیر مخرب برای سنجش مقاومت بتن و همگنی آن محسوب می شود و با توجه به این آزمایش به آسانی علاوه بر ارزیابی کیفی مقاومت بتن می توان به منحنی دانه بندی بتن و همینطور کیفیت دانه بندی بتن در قسمت ها و بخش های مختلف آن دسترسی داشت.

همچنین در آزمایش بتن و تست التراسونیک مشخص می شود که آیا ناپیوستگی هایی مثل ترک خوردگی و دیگر موارد، در بتن وجود دارد یا خیر و به آسانی با همین آزمایش در صورت وجود چنین ناپیوستگی هایی و یا وجود ترک در بتن، می توان عمق ترک های موجود را نیز تخمین زد.

تست التراسونیک بتن با ارائه مقاومت فشاری نسبی، طول و ابعاد ترک های ایجاد شده در بتن، به طراحان و کارشناسان امکان تصمیم گیری در زمینه طرح های مقاوم سازی و تقویت و یا صحت سنجی عملیات های انجام شده را می دهد.

این آزمون در حال حاضر عمدتا مبتنی بر اندازه‌گیری سرعت پالس با استفاده از تکنیک‌های فراصوتی است. این روش به طور گسترده در سراسر جهان مورد قبول بوده و ابزار سبک و قدرتمند مناسبی است که راحت در سایت و نیز آزمایشگاه می‌توان از آن بهرمند شد.

دستگاه تست التراسونیک بتن چیست ؟

دستگاه های تست التراسونیک بتن از لحاظ ظاهری تنوع زیادی دارند اما همه از یک روند مشخص تبعیت می کنند . بسیاری از دستگاهای نسل جدید از یک بدنه اصلی که تولید کننده امواج فراصوت است و یک گوشی پیزو الکتریک که هم فرستنده امواج است و هم قابلیت دریافت امواج را دارد تشکیل می شود .

این نوع دستگاه ها بسیار کوچک هستند و قابلیت حمل آسانی دارند.بعضی از این نوع از دستگاه های اولتراسونیک ضد آب نیز می باشند و برای تجهیزات زیر آب مناسب هستند.نوع دیگری از دستگاه التراسونیک که شامل دو گوشی که یکی از آن ها فرستنده امواج و دیگری گیرنده امواج است نیز وجود دارد.

تست التراسونیک بر روی بتن چه اهدافی را دنبال می کند؟

آزمایش تست التراسونیک یکی از آزمایش های پر اهمیت در صنعت ساختمان سازی محسوب می شود و اهداف مهمی را هم دنبال می کند که در زیر به سه مورد از این اهداف اشاره ای کوتاه خواهیم کرد:

• تشخیص عمق ترک های به وجود آمده در سطح بتن
• با تست التراسونیک به سادگی می توانید مقاومت بتن، دانه بندی در بخش های متفاوت و مختلف سازه بتنی و همچنین به دست آمدن منحنی دانه بندی بتن را ارزیابی نمایید
• پیدا کردن و تشخیص هرگونه ناپیوستگی در سطح بتن مثل ترک، لایه لایه شدن بتن و غیره

بسیاری از دستگاه های رایج در مراکز آموزشی و تحقیقاتی از این دسته می باشد . این دو گوشی به بدنه اصلی دستگاه متصل خواهد شد که ورود و خروج امواج قابل کنترل و مشاهده است . بعضی از دستگاه ها قابلیت حمل دارند و می توان از آن ها در بسیاری از آزمایشات استفاده کرد.این دستگاه ها دارای باطری داخلی هستند که قابلیت ذخیره برق را دارند و پس اینکه کاملا شارژ شوند به راحتی می توان از آن ها در هر مکانی استفاده کرد.

نحوه انجام تست التراسونیک چگونه است؟

انجام تست التراسونیک به این صورت است که یک پالس التراسونیک یا همان فرا صوت با فرکانسی در حدود 50 هرتز آن هم توسط یک فرستنده تولید و سپس به داخل بتن ارسال می شود. در طرفی دیگر بتن نیز گیرنده ای مشابه قرار دارد که وظیفه اصلی آن دریافت همین پالس های ارسالی است که توسط تست التراسونیک ارسال می شود و طبق زمان عبور پالس و با در اختیار داشتن طول و مدت زمان این پالس، سرعت پالس هم محاسبه می شود.

یکی از اهدافی که تست التراسونیک بر روی بتن دنبال می کند، اندازه گیری مدت زمان عبور یک پالس التراسونیک آن هم با فرکانس 50 تا 54 هرتز می باشد که سعی می شود توسط یک فرستنده تولید و سپس به داخل بتن ارسال شود. سپس همین پالس ارسالی از سمتی دیگر توسط یک گیرنده مشابه، دریافت می شود و با توجه به این عمل، زمان عبور این پالس ارسالی اندازه گیری و با توجه به میزان طول این پالس سرعت آن هم به دست می آید و می توان فرمول آن را به این شکل بیان کرد: سرعت برابر است با فاصله تقسیم بر زمان.

سرعت پالس التراسونیک به چه چیزهایی بستگی دارد؟

باید گفت که سرعت پالس التراسونیک در این نوع آزمایش به چگالی و ویژگی های الاستیک ماده که آزمایش بر روی آن صورت گرفته وابسته است و هر چه سرعت پالس در این طور مواقع بیشتر باشد به معنای این است که مدول الاستیسیته بتن، مقاومت و همینطور چگالی آن بیشتر و بالاتر است و نکته جالب این است که با توجه به اینکه میان سرعت پالس و مقاومت بتن یک رابطه کاملاً مستقیم وجود دارد اما تا به حال هیچ رابطه فرمولی و عددی و یا حتی ارتباط عددی بین این دو نه به دست آمده و نه وجود دارد.

تأثیری که عوامل مختلف بر نتایج تست التراسونیک دارد

سرعتی که در تست التراسونیک در پالس های عبوری از بتن ثبت می گردد به عواملی همچون طول مسیر، مسلح بودن یا نبودن بتن، ابعاد نمونه آزمایشی و همچنین میزان رطوبت موجود در بتن وابسته است. شکل نمونه آزمایشی در تست التراسونیک به طور معمول تأثیری روی سرعت پالس های عبوری ندارد مگر اینکه ابعاد نمونه از طول موج پالس های ارسالی کمتر باشد.برای  مثال در تست التراسونیک برای عبور یک فرکانس 50 هرتزی نبایستی ابعاد نمونه آزمایشی از 80 میلیمتر کمتر باشد.

یکی از علت هایی که در بتن از میلگرد استفاده می شود این است که سرعت عبور پالس ها به طور معمول از فلزات بسیار بالاتر و بیشتر است و به این عمل استفاده از میلگرد دربتن اصطلاحاً مسلح شده هم گفته می شود و سرعت بالایی که پالس های عبوری دارند بیشتر مربوط به همین دلیل است.

از دیگر شرایط محیطی که به صورت مستقیم هم روی نتایج تست التراسونیک تأثیرگذار است می توان به رطوبت اشاره کرد که رابطه آن هم با سرعت پالس یک رابطه مستقیم است و این نشان دهنده این است که هر چه رطوبت بیشتر باشد سرعت پالس های ارسالی هم به همان اندازه بیشتر خواهد شد.

پس در هنگام انجام آزمایش و تست التراسونیک یکی از عواملی که حتماً بایستی مورد اندازه گیری قرار بگیرد همین رطوبت است و حتماً باید در نتایج آزمایش هم لحاظ شود. از آن طرف هم بایستی در نحوه کیورینگ بتن این مورد را در نظر داشته باشید به خاطر اینکه در همین مرحله است که مشخص می شود که رطوبت بتن چه اندازه خواهد بود.

مورد دیگری که تأثیر بسیار زیادی بر تست التراسونیک می گذارد دمای محیط است و رابطه ای کاملاً بر عکس با سرعت پالس های عبوری از بتن را دارد. این یعنی هر چه دمای بتن و دمای محیط بتن پایین تر باشد سرعت پالس های ارسالی افزایش پیدا می کند. یکی از دلیل هایی که می توان برای این موضوع بیان کرد این است که کاهش دما اندازه فضاهای خالی موجود در بتن را کاهش می دهد.

همین فضاهای خالی که بیان کردیم از عواملی هستند که باعث کاهش سرعت پالس هم می شوند و به طبع هر چه اندازه آن ها بیشتر باشد، کاهش سرعت بیشتر خواهد شد. پس در تست التراسونیک به وضوح می توان مشاهده کرد که با کوچک تر شدن فضاهای خالی، میزان سرعت هم کاهش پیدا می کند و در نتیجه به مرور زمان با پایین آمدن دمای بتن سرعت پالس های عبوری هم از آن افزایش پیدا می کند.

مورد دیگری که می توان در تست التراسونیک مورد بررسی و آنالیز قرار داد و قطعاً هم تأثیرگذار خواهد بود، تأثیر طول و شکل مسیر است. در بتن هایی که به شکلی ناهمگون هستند و این ناهمگونی هم به صورت عمدی ایجاد شده، برای رسیدن به نتایج دلخواه و دقیق تر بایستی حتماً طول مسیر بلندتری را انتخاب کرد.

به طور معمول این مورد در فیلد، اشکال یا مسئله ای به وجود نمی آورد به خاطر اینکه عموماً و به صورت خودکار طول مسیرها بلند هستند. اما در آزمایشگاه و به هنگام تست بر روی نمونه های آزمایشی به دلیل اینکه اندازه نمونه ها کوچک هستند پس به طبع نتایج هم دستخوش تغییراتی می شوند.

عموماً می توان اینگونه گفت که شکل و اندازه تیرهای بتنی و یا نمونه های آزمایشی، روی سرعت پالس های ارسالی تأثیری ندارد و همان طوری که در بالا هم به این موضوع اشاره کردیم زمانی این مورد ممکن است که، اندازه و ابعاد بتن از حداقل اندازه به طور مثال برای عبور یک فرکانس 50 هرتزی اندازه نبایستی از 80 میلیمتر، کمتر باشد.

نحوه پیدا کردن ترک ها به وسیله تست التراسونیک

در تست التراسونیک در هنگام عبور پالس از بتن، اگر فضای خالی یا ترک خوردگی در بتن وجود داشته باشد به طبع مقدار نسبتاً زیادی از انرژی پالس در آن فضای خالی به هدر خواهد رفت و از آن طرف سرعت هم کاسته می شود.

پس اگر پالس های ارسالی بر روی یک نمونه نسبت به یک نمونه سالم زمان بیشتری را بر عبور صرف کند می توان این نتیجه را گرفت که بتن مورد آزمایش در تست التراسونیک دارای ترک خوردگی و یا آسیب دیدگی است و حتی با داشتن این تفاوت زمانی در عبور از بتن هم به راحتی می توانیم به عمق ترک خوردگی ها دست پیدا کنیم.

زمانی که پالس های ارسالی در بتن به یک فضای خالی می رسند مقداری یا بخشی از انرژی پالس های ارسالی در آنجا کاسته می شود و سپس این موج به حرکت خودش در فضای خالی بتن ادامه می دهد. پس پالس های ارسالی بر روی بتنی که دارای عیب یا تخلخلی هستند به نسبت قسمتی از بتن که سالم و بی عیب و نقص است زمان بیشتری را برای طی کردن مسیر نیاز دارند.

عوامل تاثیر گذار در سرعت امواج التراسونیک در بتن

سرعت امواج التراسونیک در بتن تحت تاثیر عوامل مختلفی تغییر می کند. این عوامل به طور خلاصه عبارتند از:

• سن بتن
• شرایط رطوبتی
• نوع و مقدار سنگدانه
• ریز ترک ها
• وجود آرماتور
• سن بتن

با پیشرفت هیدراتاسیون سیمان، تخلخل بتن کاهش یافته و امواج التراسونیک در جسم جامد سریع تر حرکت می کنند. از این خاصیت می توان در آزمایشگاه برای مطالعه تغییرات در واکنش ها در اثر استفاده از افزودنی های مختلف و نیز در کارگاه  و محل برای بررسی روند پیشرفت هیدراتاسیون در اثر شرایط موجود رطوبتی و دمایی استفاده نمود.

نتیجه به دست آمده از تست التراسونیک بر روی بتن

آزمایش اولتراسونیک بتن یا تست اولتراسونیک بتن از طریق ارسال یک پالس از جنس امواج اولتراسونیک با فرکانس 50 الی 54 هرتز بوسیله ی یک فرستنده به داخل بتن و اندازه گیری مدت زمان عبور امواج از داخل بتن و دریافت آن توسط گیرنده از طرف دیگر و پس از آن محاسبه ی سرعت امواج می توان در نهایت مقاومت بتن را بدست آورد .

با دستیابی به مدت زمان عبور امواج اولتراسونیک از داخل بتن و در دست داشتن طول مورد نظر می توان سرعت عبور امواج را بدست آورد . سرعت امواج در تست اولتراسونیک تحت تاثیر چگالی و ویژگی های الاستیک بتن می باشد . سرعت زیاد موج اولتراسونیک به معنای بالاتر بودن مدول الاستیسیته ی بتن ، چگالی بتن و در نهایت مقاومت و سختی آن می باشد

اهداف تست التراسونیک بر روی بتن

۱. ارزیابی کیفی مقاومت بتن، دانه‌بندی بتن در قسمت‌های مختلف سازه و به دست آمدن منحنی دانه‌بندی.
۲. پیدا کردن هر گونه ناپیوستگی در مقاطع مانند ترک، لایه لایه شدن بتن و غیره.
۳. مشخص کردن عمق ترک‌های سطح بتن.

تست التراسونیک بر روی بتن با هدف اندازه‌گیری مدت زمان عبور یک پالس التراسونیک با فرکانس ۵۰ تا ۵۴ هرتز می‌باشد که توسط یک فرستنده تولید و به داخل بتن فرستاده می‌شود. این پالس از سوی دیگر توسط گیرنده‌ای مشابه دریافت می‌شود. بدین ترتیب زمان عبور این پالس به دست می‌آید و با استفاده از میزان طول می‌توان سرعت آن را به دست آورد.

سرعت پالس التراسونیک به چگالی و ویژگی‌های الاستیک ماده‌ای که آزمایش بر روی آن صورت می‌گیرد بستگی دارد. هر چه سرعت پالس بیشتر باشد، به آن معنی است که مدول الاستیسیته‌ی بتن، چگالی و مقاومت آن بیشتر و بالاتر است

وجود الزامی شرکت مقاوم سازی در ایران

مقاوم سازی ساختمان‌ها و سازه‌ها یک کار تخصصی است که نیاز به تخصص پیمانکاران و مهندسین ناظر دارد. لازم است بدانید که ساختمان‌های بتنی و سیمانی در حین ساخت نیاز به رعایت ملزوماتی دارند تا شرایطی را فراهم آورند برای مقاوم کردن هرچه بیشتر و بهتر ساختمان‌ها و بناهای بزرگ و کوچک. شرکت مقاوم سازی توسط مهندسین و سازمان‌های مختلف در سرتاسر کشورمان پدید آمده است تا تعمیرات سازه‌ها را با مدرن‌ترین و بهترین امکانات به سرانجام برسانند.

اکثر کشورها از جمله ایران به دلیل وجود گسل های بسیار در خط‌های مرزی امکان وجود زمین لرزه تا حد بسیار زیادی وجود دارد به همین دلیل برای جلوگیری از خرابی ساختمان‌ها و از بین رفتن ان ها در برابر زمین لرزه نیاز مبرم است تا عملیات مقاوم سازی به شیوه‌های مختلف انجام شود. در ادامه می‌توانید مطالب بسیاری را در خصوص شرکت مقاوم سازی و مشاوره در رابطه با این امور را مطالعه نمایید.

مقاوم سازی سازه‌های قدیمی با مشاورین برتر شرکت‌ها

در گذشته به علت کمبود اطلاعات و نبودن امکانات کافی؛ مقاومت ساختمان‌ها در سطح بسیار پایینی وجود داشت اما رفته رفته امروزه به دلیل افزایش سطح علمی و پدید آمدن شرکت مشاور مقاوم سازی دیگر هیچ ساختمانی بدون عملیات مقاوم سازی ساخته نمی شود. همچنین سازه‌های قدیمی را می‌توان توسط مشاورین به طور مجدد توسط امکانات به روز مقاوم کرد.

تعداد شرکت مشاور مقاوم‌سازی در همه شهرها به حد مطلوب خود رسیده است و مشاورین با بررسی‌های به عمل آمده به راحتی شرایطی را مهیا می کنند تا با توجه به استانداردها و رعایت قوانین مقاوم سازی را به روش‌های مختلف انجام دهند.