آزمایش التراسونیک بتن ( استفاده از امواج مافوق صوت) ASTM C597

7
 7

هدف :

 این استاندارد درباره آزمایش غیر مخرب اندازه گیری سرعت های پالس مافوق صوت نمونه های آزمایشی بتن ساده ، مسطح و پیش تنیده ، قطعات پیش ساخته و سازه را بیان می کند .

 

دامنه کاربرد :

 اندازه گیری پالس های مافوق صوت در بتن برای کاربردهایی به شرح زیر مورد استفاده قرار می گیرد.

الف- تعیین یکنواختی بتن در یک عضو سازه یا بین اعضای آن .

ب- کشف وجود ترک و اندازه گیری عمق آن و دیگر نارسایی ها مانند منافذ .

ج- اندازه گیری تغییرات خواص بتن با زمان .

د- تعیین مقاومت بتن و مدول الاستیسیته و ضریب پواسون دینامیکی .

سرعت پالس مافوق صوت تحت تاثیر خواص الاستیک و مکانیکی بتن است . بنابراین متغیر بودن سرعت پالس در طول مسیرهای مختلف در سازه نشانه تغییرات در کیفیت بتن می باشد . اندازه گیری سرعت پالس به منظور کنترل کیفیت قابل استفاده است . در مقایسه با آزمایش مکانیکی روی نمونه های مکعبی و استوانه ای کنترل ممکن است نماینده بتن در سازه نباشند و لیکن آزمایش سرعت پالس مستقیماً با بتن در سازه ارتباط دارد . برقراری رابطه تجربی بین سرعت پالس با مدول الاستیسیته استاتیکی و دینامیکی و مقاومت بتن امکان پذیر است . ولی این روابط تحت تاثیر تعدادی عوامل شامل نوع سیمان ، مقدار سیمان ، مواد افزودنی ، نوع و اندازه سنگدانه ها ، شرایط عمل آوری و سن بتن است .

4- اساس کار دستگاه :

مولد الکترو صوتی ، تولید کننده پالس ارتعاشات طولی است . این مولد روی سطح بتن تحت آزمایش قرار داده می شود . پس از عبور پالس از طول معین L از بتن ، ارتعاشات پالس توسط مولد ثانویه (گیرنده ) به علامت الکتریکی می گردد . مدار الکتریکی دستگاه قادر است که زمان عبور پالس را بر حسب میکروثانیه T اندازه گیری کند . سرعت پالس V بر حسب Km/S یا M/S از رابطه زیر بدست می آید .

V=

که در آن

 

L= طول مسیر پالس .

T= زمان عبور پالس ، مدت زمانی که پالس از طول L عبور می کند .

 

 آرایش قرار گیری مولدها :

مولدهای  گیرنده آن قسمتی از پالس را کشف می کند که زودتر برسد . در واقع ارتعاشات پیش رونده طولی سریعتر می رسند . هر چند در امتداد عمود بر سطح مولد فرستنده ، حداکثر انرژی به بتن منتقل می شود . ولی دریافت پالس ها در امتدادهای دیگر امکان پذیر است . بنابراین نحوه قراردادن مولدها به صورت های ذیل امکان پذیر است .

 

الف – تعیین سرعت پالس به روش انتقال مستقیم

ب- تعیین سرعت پالس به روش انتقال نیمه مستقیم

ج- تعیین سرعت پالس به روش انتقال غیر مستقیم