استعلام قیمت
۰۲۱-۷۷۸۹۶۶۲۱
Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors

تست التراسونیک بتن

تست التراسونیک بتن
تست التراسونیک بتن

تست التراسونیک بتن (Ultrasonic Testing) یا آزمایش التراسونیک بتن از جمله تست بتن غیرمخرب است که به کارشناسان و متخصصین این امکان را می دهد تا در خصوص عملکرد، نیاز ها و روش های تعمیر و بازسازی سازه های بتنی قضاوت و تصمیم گیری نمایند.

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

تست التراسونیک بتن
تست التراسونیک بتن

اولین مقاله ها در مورد سرعت پالس‌ هایی که به صورت مکانیکی در بتن تولید شده است در اواسط دهه ۱۹۴۰ در آمریکا چاپ شد. چند سال بعد، تجهیزات مکانیکی پالس تکراری در فرانسه توسعه یافت. تقریبا در همین زمان کاری با استفاده از مبدل ‌های الکترواکوستیکی در کانادا و انگلیس انجام شد که مشخص شد بر نوع و فرکانس پالس‌ های ایجاد شده کنترل بیش تری دارد. در حال حاضر آزمایش التراسونیک بتن مبتنی بر اندازه‌گیری سرعت پالس با استفاده از تکنیک‌ های فراصوتی ارائه می گردد.

آزمایش التراسونیک بتن با نام سرعت امواج پالسی ماورای صوت نیز شناخته می شود و اساس آن بر مبنای پراکندن قسمتی از موج ماورای صوت است که با سرعت متوسط ۳ تا ۵ کیلومتر بر ثانیه از میان بتن عبور می کند. از طرفی ازمایش بتن التراسونیک یا تست سرعت پالس های التراسونیک (UPV) بتن یک روش غیر مخرب مؤثر (NDT) برای کنترل کیفیت مواد بتنی و شناسایی آسیب در اجزای سازه ای است.

کاربرد تست التراسونیک بتن

تست التراسونیک بتن با اهداف مختلفی صورت می پذیرد که از این اهداف می توان به بررسی وجود یا عدم وجود هرگونه آسیب و ناپیوستگی در بتن ، تعیین ابعاد ، اندازه و عمق ترک های بتن ، سنجش مقدار مقاومت بتن در بخش های مختلف سازه ، تعیین دانه بندی بتن و تشکیل منحنی آن ، ارزیابی میزان کیفیت مقاوم سازی اجرا شده بر روی بتن ، مشخص کردن عمق ترک‌ های سطح بتن ، تعیین یکنواختی بتن در یک عضو یا بین اعضای سازه و تعیین مدول ارتجاعی و ضریب پواسون دینامیکی بتن اشاره نمود.

تست التراسونیک بتن
پراب های تست التراسونیک بتون

 یکی از مهم ترین کاربردهای آزمایش بتن التراسونیک تعیین یکنواختی بتن است. چراکه با بررسی سرعت پالس می‌ توان اطلاعاتی مفیدی درباره تغییر پذیری استانداردهای ماده بدست آورد. فاکتور مهمی که بر روی دقت نتایج خروجی موثر است، تعیین فواصلی است که تست التراسونیک بتن بر روی آن انجام می گیرد. به طور معمول انجام آزمایش التراسونیک بتن بر روی قطعات بزرگ یکنواخت در فواصل یک متری می تواند مناسب باشد اما اما این فاصله باید برای واحدهای کوچک و ناهمگون کمتر است.

نمایش مقادیر سرعت پالس التراسونیک به شکل نمودار ستونی نیز می‌ تواند فرایند تشخیص را با سهولت همراه سازد. چراکه بتن با کیفیت خوب یک خیز کاملا مشخص در توزیع را فراهم خواهد کرد.

آز آنجایی که پالس های تست التراسونیک بتن نمی ‌تواند در هوا حرکت کند، وجود ترک یا حفره بر روی این مسیر، طول مسیر را افزایش داده و پالس التراسونیک را تضعیف می نماید. لذا یکی از مهم ترین کاربردهای آزمایش التراسونیک بتن ، تعیین ترک خوردگی قطعه مورد بررسی می باشد.

تست التراسونیک بتن
تست اولتراسونیک بتن

اما لازم به ذکر است که چون امواج برشی از میان آب عبور نمی کند، تست التراسونیک بتن برای ترک‌ ها یا حفره‌ هایی که پر از آب نباشد، قابل استفاده نمی باشد.

از طرفی در تست التراسونیک بتن ، عمق‌ ترک ‌ها را می‌ توان با استفاده از روش های غیر مستقیم بر حسب سرعت پالس مشخص نمود. اما پیش ‌بینی مقاومت مطلق بتن با استفاده از نتایج سرعت پالس آزمایش التراسونیک بتن ممکن نمی باشد مگر این که منحنی کالیبراسیون مناسب را در دست داشت یا این که یک همبستگی منطقی بین سرعت پالس و مقاومت فشاری و خمشی را در آزمایشگاه بتن بدست آورد.

دستگاه تست التراسونیک بتن

دستگاه تست التراسونیک بتن قابلیت های مختلفی دارد که از جمله این موارد می توان به اندازه گیری سرعت پالس التراسونیک در داخل ماده با فرض مشخص بودن فاصله بین پراب ها، اندازه گیری فاصله بین پراب ها با فرض مشخص بودن سرعت پالس ارسالی التراسونیک در ماده مورد نظر، اندازه گیری زمان مورد نیاز جهت عبور پالس التراسونیک از ماده، اندازه گیری مدول یانگ برای انواع خاک با فرض مشخص بودن فاصله بین پراب ها، چگالی ماده مورد تست و سرعت برشی آن، اندازه گیری مدول یانگ برای انواع بتن با فرض مشخص بودن فاصله بین پراب ها، چگالی ماده مورد تست و ضریب پواسون ، تعیین عمق ترک و … اشاره نمود.

دستگاه تست التراسونیک بتن
دستگاه تست التراسونیک بتون

البته دستگاه تست التراسونیک بتن قابلیت ذخیره سازی تمام اطلاعات تست ها و نمودارها را دارا می باشد. همچنین پراب های انواع مختلفی دارند که از جمله این موارد می توان به پراب زاویه دار ، پراب نرمال و پراب برگشت صوت اشاره کرد.

نحوه انجام تست التراسونیک بتن

از ویژگی های انتشار امواج التراسونیک می توان جهت شناسایی خصوصیات ترکیب مصالح ، ساختار، خواص الاستیسیته ، چگالی و هندسه بتن استفاده نمود. از طرفی از این ویژگی می توان برای شناسایی معایب در مصالح و همچنین شدت خرابی با مشاهده پراکندگی امواج التراسونیک بتن بهره گرفت.

نحوه انجام تست التراسونیک بتن
نحوه انجام تست التراسونیک بتن

استانداردها و دستورالعمل های مربوط به تست التراسونیک بتن شامل استاندارد تست سرعت پالس داخل بتن (ASTM C597) و استاندارد ارزیابی سرعت پالس التراسونیک (BS EN 12504-4) می باشد. به طور کلی در آزمایش التراسونیک بتن زمان عبور امواج صوتی در یک محیط اندازه گیری و سپس با خواص کششی و تراکم مصالح ارتباط داده می شود. هنگامی که موج التراسونیک درون ناحیه آزمایش گسترش می یابد، موج در مرز ناهنجاری ها منعکس شده و منجر به افزایش زمان عبور می شود.

نحوه اجرای آزمایش یا تست التراسونیک بتن بدین صورت می باشد که پالس‌ های التراسونیک ولتاژ تکراری به صورت الکترونیکی تولید شده و به وسیله مبدل انتقال‌ دهنده، به انفجار موجی انرژی مکانیکی تبدیل می‌ شوند که لازم است از طریق یک واسطه مناسب به سطح بتن متصل گردد. به عبارتی یک موج فراصورت به وسیله یک فرستنده با فرکانس ۵۰ الی ۵۴ هرتز تولید شده به درون بتن ارسال می گردد. سپس موج ارسال شده پس از عبور از بتن در طرف دیگر بتن توسط یک فرستنده دریافت می شود. در نهایت با محاسبه زمان عبور موج ، سرعت حرکت پالس مورد نظر درون بتن بدست می آید.

دستگاه التراسونیک بتن
دستگاه التراسونیک بتن

با دستیابی به مدت زمان عبور امواج التراسونیک از داخل بتن و در دست داشتن طول مورد نظر می توان سرعت عبور امواج را بدست آورد. سرعت زیاد موج التراسونیک به معنای بالاتر بودن مدول الاستیسیته چگالی و در نهایت مقاومت و سختی بتن می باشد.

لازم به ذکر است که مبدل های آزمایش التراسونیک بتن (UPV) لازم است با سطح بتن کامل تماس داشته باشند، در غیر این صورت هوای محبوس بین مبدل و بتن ممکن است موجب خطای اندازه گیری شود. چراکه تنها مقدار ناچیزی از انرژی موج در یک تماس ضعیف انتقال می یابد.

عوامل موثر بر سرعت امواج التراسونیک بتن

فاکتورهای موثر بر نتیجه تست التراسونیک بتن شامل خواص و مقدار سنگدانه ها، نوع سیمان ، شرایط رطوبتی ، وجود آرماتور ، طرح اختلاط و سن بتن می باشند. از طرفی با پیشرفت هیدراتاسیون سیمان ، تخلخل بتن کاهش یافته و امواج التراسونیک در جسم جامد سریع تر حرکت می کنند.

لازم به ذکر است که در آزمایش التراسونیک بتن شکل نمونه‌ آزمایش معمولاً تاثیری بر روی سرعت پالس ندارد، مگر این که ابعاد نمونه از طول موج پالس های ارسالی کم تر باشد. مثلاً برای عبور یک فرکانس ۵۰ هرتزی، ابعاد نمونه‌ آزمایش نباید از ۸۰ میلی متر کم تر باشند. البته برای بتن‌ هایی که ناهمگون هستند، لازم است برای رسیدن به نتایج دقیق ‌تر، طول مسیر بلندتری را انتخاب نمود. معمولا این موضوع در محل آزمایش مشکلی ایجاد نمی ‌کند، چراکه عموما طول قطعات قابل قبول است.

از طرفی سرعت عبور پالس ها از فلزات بسیار بالا می باشد. به همین خاطر در بتن هایی که از میلگرد استفاده می شود، سرعت بالای پالس در آزمایش التراسونیک بتن می تواند مربوط به همین موضوع باشد.

آزمایش التراسونیک بتن
آزمایش التراسونیک بتون

رطوبت یکی از شرایط محیطی است که به صورت مستقیم بر روی نتایج تست التراسونیک بتن تاثیر دارد. به طوری که سرعت امواج التراسونیک در بتنی که در شرایط اشباع قرار دارد، افزایش می یابد. بنابراین در هنگام انجام آزمایش التراسونیک بتن ، لازم است رطوبت اندازه گیری شود و در نتایج آزمایش لحاظ گردد.

دمای محیط نیز یکی از عوامل تأثیر گذار بر نتایج تست التراسونیک بتن است و با سرعت پالس عبوری رابطه عکس دارد. به طوری که هر چه دمای بتن کاهش یابد، هوای موجود در بتن و همچنین آب موجود در آن کم تر شده و در نتیجه عوامل کاهش سرعت پالس کاهش می یابد. البته شیب رابطه‌ بین این دو کمیت ثابت نبوده و در دماهای مختلف تغییر می ‌کند.

اصولا سرعت امواج آزمایش التراسونیک در دانه ‌های ماسه سنگ و سنگدانه به دلیل تراکم بالاتر، بیش تر از خمیر سیمانی است. بنابراین اگر دانه ‌های ماسه سنگ در داخل بتن وجود داشته باشد، سرعت انتقال صوت بالاتر می ‌رود. به طوری که با افزایش میزان سنگدانه برای میزان خمیر سیمان ثابت، سرعت امواج مخلوط افزایش خواهد یافت.

آزمایش التراسونیک بتن
آزمایش التراسونیک بتن

از طرفی سرعت پالس التراسونیک به چگالی و ویژگی ‌های الاستیک ماده ‌ای که آزمایش التراسونیک بتن بر روی آن صورت می ‌گیرد، وابسته است. هر چه سرعت پالس بیش تر باشد، موجب می شود که مدول الاستیسیته‌ بتن ، چگالی و مقاومت آن بیش تر است.

محدودیت های تست التراسونیک بتن

جهت دستیابی به نتایج قابل قبول از آزمایش التراسونیک بتن لازم است اپراتور دارای مهارت و دقت قابل توجهی باشد.

از طرفی انجام تست التراسونیک بتن بر روی قطعات زبر و ناهموار و اجزاء بسیار کوچک و نازک به سختی قابل تست می باشد. همچنین در آزمایش التراسونیک بتن ، ناپیوستگی های کوچک که بسیار نزدیک به سطح هستند، ممکن است تشخیص داده نشوند.

تست اولتراسونیک بتن
بررسی بتن با تست التراسونیک بتن

در تست اولتراسونیک بتن ، سطح تست لازم است تقریبا صاف باشد. همچنین در این آزمایش به کوپلنت (Couplant) جهت انتشار موج التراسونیک به درون قطعه بتن نیاز است.

همچنین بازرسی و تست قطعات ریخته گری و دیگر قطعاتی که دارای دانه بندی درشت می باشند به دلیل میزان بالای میرایی موج ، با استفاده از آزمایش التراسونیک بتن بسیار دشوار می باشد.

مزایای تست التراسونیک بتن

  • تشخیص کیفیت بتن در مدت زمان کم
  • عدم نیاز به تخریب بخشی از سازه
  • قابلیت تفسیر آسان نتایج آزمایش التراسونیک بتن با توجه به فاکتورهای مختلف
  • امکان انجام تست التراسونیک بتن در شرایط مختلف آب و هوایی
  • امکان تخمین مقدار مقاومت فشاری بتن با استفاده آزمایش التراسونیک بتن
انجام تست التراسونیک بتن
انجام تست التراسونیک بتن

قیمت تست التراسونیک بتن

تست التراسونیک بتن باتوجه به این که بدون تخریب نمونه مورد آزمایش و یا انجام تست در محل می توان به تخمینی از مقاومت بتن و یا بررسی وجود ترک در بتن دست یافت، صرف نظر از قیمت تست ، یک روش مناسب جهت سنجش کیفیت بتن است. البته قیمت تست التراسونیک بتن به تعداد دفعات آزمایش ، مسلح یا غیر مسلح بودن نمونه بتنی و نوع دستگاه وابسته است.

آزمایش بتن

ازمایش بتن توسط ازمایشگاه بتن انجام می شود که هر کدام دارای پایه های متفاوتی هستند. استان تهران از پرجمعیت ترین استان های کشور بوده که همواره در حال ساخت و ساز است. آزمایشگاه بتن در تهران از پرکارترین آزمایشگاه ها محسوب می گردد. تست بتن شامل موارد بسیاری می باشد که توسط این آزمایشگاه ها قابل انجام است. آزمایشات بتن به دو دسته مخرب و غیر مخرب دسته بندی می گردند.

آزمایش خاک

یکی از اولین آزمایش های لازم برای آغاز احداث ساختمان، آزمایش خاک می باشد. تست خاک به منظور تعیین تیپ خاک، مقاومت، نفوذپذیری و … انجام می شود. آزمایش خاک برای احداث ساختمان به دو صورت صحرایی و آزمایشگاهی توسط آزمایشگاه ژئوتکنیک قابل انجام است. با توجه به نوع تست، تعداد آزمایشات، تجهیزات مورد نیاز و … هزینه آزمایش خاک متفاوت می باشد.

برای مطالعه بیشتر:

لیست شرکت های خدمات آزمایشگاهی ذیصلاح جوش و بتن

آزمایشگاه بتن اصفهان

آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک

آزمایشگاه خاک و بتن

آزمایشگاه مکانیک خاک تهران

آزمایشگاه بتن در تهران

لیست آزمایشگاه های بتن مورد تایید نظام مهندسی و شهرداری تهران

آزمایش برش پره

آزمایش هم ارز ماسه ای (SE)

آزمایش تحکیم مکانیک خاک

آزمایش تراکم خاک

آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا (CBR)

حفاری گمانه آزمایش خاک

آزمایش های صحرایی خاک

آزمایش مقاومت بتن

آزمایش بتن تازه

آزمایش درصد هوای بتن

وزن مخصوص بتن

اسلامپ بتن

مقاومت فشاری بتن

آزمایش میلگرد

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

۲۹ نظر

  1. تست التراسونیک بتن توسط چه شرکت های انجام می شود؟

  2. آزمایش التراسونیک بتن در چه شرایطی استفاده می شود؟