تست التراسونیک (فراصوت)بتن

تست التراسونیک بتن
تست التراسونیک یا تست سرعت پالس های التراسونیک با فرکانس۵۰ تا۵۴ هرتز یک آزمایش غیر مخرب جهت بررسی پایداری و مقاومت بتن ، بررسی کیفیت دانه بندی های بتن و وجود ترک خوردگی و...در بتن میباشد. علاوه بر موارد فوق امکان بررسی عمق ترک های موجود در بتن نیز وجود دارد.

نحوه ی عملکرد دستگاه التراسونیک



اهداف استفاده از ازمایش التراسونیک :
۱)بررسی کیفیت دانه  های استفاده شده در ساختار بتن
۲)بررسی کیفی مقاومت و پایداری بتن
۳)بررسی وجود یا عدم وجود ترک در بتن
۴)بررسی عمق ترک خوردگی های سطح بتن


نحوه ی انجام آزمایش التراسونیک:
امواج التراسونیک با فرکانس های ۵۰ تا ۵۴ هرتز توسط یک فرستنده ایجاد و به عمق بتن فرستاده میشود،امواج ارسال شده توسط گیرنده ای دریافت میشود. در این داد و ستد امواج مدت زمان ارسال موج اهمیت دارد.(سرعت موج از نسبت فاصله به زمان حاصل میشود).


سرعت پالس التراسونیک به مواردی اعم از چگالی بتن و خاصیت الاستیک آن وابسته است.به طوری که سرعت پالس التراسونیک با چگالی بتن و مقاومت بتن و خاصیت الاستیسیته آن رابطه ی مستقیم دارد.

ویژگی های موج التراسونیک:
۱)زمان انتقال:مدت زمانی که موج ما فوق صوت از فرستنده تا گیرنده ارسال میشود.
۲)آغازه ی پالس:سریع ترین قسما موج که توسط گیرنده دریافت میشود
۳)طول مسیر:مسیر مشخصی از بتن که موج از آن عبور میکند


 چگونگی تشخیص وجود ترک در بتن توسط آزمایش التراسونیک:

وجود ترک در بتن بر سرعت امواج تاثیرگذار است به نحوی که با عبور موج از سطح بتن برای اندک زمانی موج در فضای خالی ترک گیر افتاده و سرعت انتقال موج متغییر میشود.از این روش به وجود ترک در بتن پی میبریم.

 با داشتن تفاوت زمان ارسال موج در بتن سالم و بتن ترک خورده میشود به عمق ترک پی برد.

: عوامل موثر بر سرعت موج التراسونیک در سطح بتن:

۱)طول سطح بتن

۲)چگالی بتن

۳)خاصیت الاستیسیته بتن

۴)مقدار رطوبت بتن(سرعت پالس ها با افزایش رطوبت افزایش می یابد )

۵)وجود یا عدم وجود فولاد تقویت شونده(سرعت پالس هادر فولاد به طور کلی بسیار زیاد است)

۶)سن بتن: بتن در مدت زمان ۲۸ روز به استحکام ۹۹ درصد میرسد در این مدت واکنش های هیدراتاسیون بتن انجام میگیرد.پس از پایان ۲۸ روز و زمانی که بتن به بالاترین درجه در سختی رسیده بهترین سن بتن برای انتشار  امواج فراصوت(التراسونیک) میباشد. سرعت صوت بالا نشان دهنده ی سن خوب بتن برای انتشار موج می باشد.

۷)ویژگی های سنگدانه: سرعت انتشار موج التراسونیک(فراصوت)در دانه های ماسه ای و سنگدانه ها بیشتر از سرعت آن در خمیر های سیمانی است علت این امر تراکم بالای دانه ها میباشد.بنابر این گفته هرچه مقدار سنگدانه ها و دانه های ماسه ای داخل بتن بیشتر باشد سرعت فراصوت بیشتر است.
دمای بتن:

تغییر دمای بتن در محدوده ی ۱۰ تا ۳۰ درجه ی سانتی گراد تاثیر زیادی بر سرعت انتقال موج نداشته و قابل چشم پوشی میباشد ولیکن تغییر دما در خارج از این محدوده لازم به بررسی های زیر میباشد
ضریب تصحیح اثر دما بر انتقال پال التراسونیک:
دما ۶۰ درجه(بتن خشک +5و بتن اشباع+۴)
دمای ۴۰ درجه(بتن خشک+۲درجه و بتن اشباع+ ۱/۷)
دمای ۲۰ درجه(بتن خشک ۰ و بتن اشباع ۰)
دمای ۰ درجه(بتن خشک ۰.۵ و بتن اشباع منفی ۱)
دمای منفی۴ درجه(بتن خشک منفی۱.۵ و بتن اشباع منفی۷.۵)


ویژگی های دستگاه التراسونیک:

مشخصات کلی:
این دستگاه دارای دو عدد مولد موج،تقویت کننده ی موج و وسیله ی الکترونیک برای بررسی زمان عبور موج بین فرستنده و گیرنده می باشد

ویژگی های دستگاه:
۱)این دستگاه باید توانایی اندازه گیری زمان عبور در طول ۱۰۰ میلیمتر تا ۳ میلیمتر را با دقت مثبت و منفی ۱ درصد داشته باشد.
۲)دستگاه باید قابلیت های خود را در رطوبت دما و ولتاژ هایی که توسط سازنده مشخص شده حفظ نماید.

مولد های دستگاه:
فرکانس مولد ها معمولا بین ۲۰ تا ۱۵۰ khzمیباشد با این وجود این فرکانس ها در مییر های طولانی در حد ۱۰ khzو در ملات و دوغاب ها تا ۱Mkhzمیرسد.

محدودیت های ازمایش التراسونیک:
با وجود کارامد بودن تست التراسونیک اما این روش محدودیت هایی دارد
۱) این تست به اپراتوری با دقت و مهارت بسیار بالا نیازمند میباشد
۲)قسمت های زبر و غیرهموار بتن برای این ازمایش مناسب نبوده و ارسال امواج در سطح این بتن کار دشواری میباشد
۳) این تست توانایی بررسی ترک خوردگی و ناپیوستگی های کوچک را ندارد
۴)قبل از هربار استفاده از این دستگاه،باید دستگاه طبق استانداردهای مرجع کالیبره گردد