GẠCH XÂY PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ NÉN Determination of compressive strength (TCVN 4030 2003) SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225 1998) Phòng Thí nghiệm Công trình – Trung tâm Kh[.]
SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BÊ TƠNG XI MĂNG (TCXD 225-1998) Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) I Giới thiệu chung Thử nghiệm bê tông phương pháp siêu âm áp dụng phổ biến giới Việt Nam Nguyên lý chung đo vận tốc sóng siêu âm cách xác định thời gian truyền sóng từ đầu phát siêu âm (chuyển đổi từ xung điện kích thích sang dao động học có tần số cao tần số âm) đến đầu thu (chuyển đổi từ dao động sang xung điện) bê tông Vận tốc truyền hàm thành phần cấp phối bê tông, độ đặc bê tông, hàm lượng nước bê tông, tuổi bê tông Kỹ thuật siêu âm bê tông khác với siêu âm kim loại Tần số cao dùng siêu âm kim loại suy giảm nhanh bê tông tán xạ vùng biên pha cốt liệu lỗ rỗng Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) II Phạm vi áp dụng Phép đo vận tốc xung siêu âm bê tông (đo khoảng thời gian truyền từ đầu phát sang đầu thu) áp dụng: - Xác định độ đồng bê tông cấu kiện - Xác định khuyết tật - Xác định chiều sâu vết nứt bề mặt cấu kiện bê tơng - X/đ biến đổi tính chất (cường độ ) theo thời gian - X/đ mối tương quan tốc độ truyền xung siêu âm cường độ bê tông - X/đ mô đun đàn hồi hệ số biến dạng ngang động BT Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) III Nguyên lý: Một xung điện chuyển thành dao động từ đầu phát tiếp xúc với bề mặt bê tông mẫu thử, truyền qua đoạn đường từ đầu phát đến đầu thu biết bê tơng nghịch đảo thành tín hiệu điện đầu thu Chuyển mạch điện đếm thời gian xác định thời gian truyền T dao động từ đầu phát đến đầu thu Tốc độ truyền xung V (km/s m/s) tính bằng: L V T đó: L : Chiều dài đường truyền T : Thời gian truyền Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Khi xung truyền từ đầu phát vào bê tông, phần bị phản xạ (dội lại) từ biên loại vật liệu khác bê tơng, phần khác nhiễm xạ thành sóng dọc (nén) ngang (cắt) truyền bê tông IV Thiết bị đo - Thiết bị đo bao gồm: Bộ phát xung, chuyển đổi (đầu phát đầu thu), khuếch đại, chuyển mạch điện tử đo (đếm) thời gian truyền, nguồn, hiển thị Thiết bị phải đảm bảo yêu cầu sau: + Đọc thời gian truyền T theo chiều dài L từ 100mm đến 3m với độ xác 1% + Bộ phát xung tạo xung có sườn khơng lớn ¼ chu kỳ riêng xung siêu âm phát từ đầu phát Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) - Ổn định với dao động nhiệt, nguồn cung cấp yếu tố biến đổi môi trường V Các phương pháp truyền nhận xung siêu âm V.1 Cách bố trí đầu phát thu xung siêu âm Có thể bố trí đầu phát đầu thu xung siêu âm theo cách sau: + Bố trí mặt đối diện (truyền trực tiếp) + Bố trí mặt liền kề (bán trực tiếp) + Bố trí mặt (gián tiếp) Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) V.2- Đặc điểm cách bố trí đầu phát thu a Truyền trực tiếp: Bất kỳ trường hợp nên bố trí truyền trực tiếp việc truyền lượng đạt hiệu tối đa độ xác vận tốc đo đảm bảo sở đo xác chiều dài đường truyền b Truyền bán trực tiếp: Có độ nhạy trung gian cách bố trí trực tiếp gián tiếp, việc xác định xác chiều dài đường truyền giảm xong đủ độ xác cần thiết c Truyền gián tiếp: Việc truyền gián tiếp sử dụng cấu kiện siêu âm tiếp cận mặt Cách truyền sử dụng xác định chiều sâu vết nứt xác định chất lượng bề mặt bê tông liên quan tới chất lượng chung cấu kiện Cách bố trí có độ nhạy Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Để khắc phục khơng xác chiều dài đường truyền người ta thường cố định đầu phát di chuyển đầu thu khoảng cách theo phương V.3 Tiếp xúc với bề mặt BT - Trước hết phải gia công thật nhẵn bề mặt bê tông (một số trường hợp phải trát thêm lớp mỏng keo Êpoxy vữa để làm phẳng mặt BT) - Bôi thêm lớp mỡ mỏng để giảm trở âm Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) VI Các yếu tố ảnh hưởng tới phép đo vận tốc xung siêu âm VI.1 Độ ẩm nhiệt độ bê tông: - Ảnh hưởng nhiệt độ thể biểu đồ sau: - Thấy nhiệt độ bê tơng tư 10 oC đến 30oC ảnh hưởng đến vận tốc truyền Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) VI.2 Chiều dài đường truyền: - Chiều dài đường truyền phải đủ lớn để không bị ảnh hưởng chất hỗn tạp bê tông - Chiều dài tối thiểu phải >100mm bê tơng có kích thước hạt cốt liệu lớn 20mm >150mm với bê tơng có Dmax=40mm VI.3 Ảnh hưởng cốt thép: - Vận tốc xung bê tông cốt thép vùng lân cận thép thường cao bê tơng khơng có cốt thép Vận tốc truyền xung siêu âm thép lớn khoảng lần so với bê tông nên xung nhận đầu thu phần truyền thép, phần truyền bê tơng Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Sự tăng lên kết đo xung siêu âm phụ thuộc vào vị trí, số lượng đường kính cốt thép khu vực truyền xung siêu âm Vì để có kết đo xác, trước hết phải xác định vị trí, số lượng đường kính cốt thép bê tông Nếu không tránh chỗ bố trí cốt thép phải đưa vào hệ số hiệu chỉnh Chi tiết việc hiệu chỉnh xem TCXD225-1998 BS 1881 Part 203:1986 Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) VII Xác định chiều sâu vết nứt Cách xác định chiều sâu vết nứt bề mặt thực phép đo thời gian truyền qua vết nứt theo cách bố trí đầu thu đầu phát bề mặt hình Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Chiều sâu vết nứt xác định theo công thức: 2 2 (4t t ) C b (t t1 ) Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Cũng đặt đầu dị theo cách sau: - Đầu phát đặt cách tâm vết nứt khoảng 2,5Y Đặt đầu thu vị trí cách đầu phát 1Y, 2Y 3Y theo phương vết nứt Đọc thời gian truyền vẽ biểu đồ hình (y=150mm) Nếu đường thẳng nối điểm (y1,T1) (y2,T2) kéo dài qua gốc tọa độ khơng có vết nứt nằm sâu bê tơng,độ sâu vết nứt C tính sau: Y C 2 (2T 3T ) 25 (T2 T3 ) 2 Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Phòng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Cũng đặt đầu dò theo cách sau: -Thực siêu âm theo phương pháp bề mặt truyền trực tiếp vùng bê tông cấu kiện với chiều dài chuẩn đo nhau: vùng bê tông tốt vùng bê tơng có vết nứt Tính chiều sâu vết nứt theo công thức: L hf 2 Tf ) 1 (T ) -Trong đó: Tf : Thời gian truyền bê tơng qua vùng có vết nứt T: Thời gian truyền bê tông qua vùng vết nứt Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Một số hình ảnh Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Một số hình ảnh Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Một số hình ảnh Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT ... Cơng trình – Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) VII Xác định chiều sâu vết nứt Cách xác định chiều sâu vết nứt bề mặt thực phép... Trung tâm Khoa học Công nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) Phịng Thí nghiệm Cơng trình – Trung tâm Khoa học Cơng nghệ - Trường ĐH GTVT SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH...SIÊU ÂM XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BTXM (TCXD 225-1998) I Giới thiệu chung Thử nghiệm bê tông phương pháp siêu âm áp dụng phổ biến giới Việt Nam Nguyên lý chung đo vận tốc sóng siêu âm