Xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm như thế nào?

Nội dung chính

• Xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm cần những thiết bị, dụng cụ nào?
• Xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm như thế nào?
• Báo cáo thử nghiệm xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm có những thông tin gì?

Xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm cần những thiết bị, dụng cụ nào?

Xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm cần những thiết bị, dụng cụ quy định tại Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13537:2022 dưới đây:

Thiết bị, dụng cụ

4.1 Máy phát xung siêu âm, bộ khuếch đại có khả năng phát ra và thu các xung siêu âm ở tần số thích hợp. Thiết bị sử dụng cần thỏa mãn các yêu cầu chất lượng sau:

- thiết bị cần phải đo được thời gian truyền sóng qua thanh hiệu chỉnh với độ lệch giới hạn ±0,1 µs và độ chính xác 2 %:

- xung điện kích thích cho đầu dò phát phải có thời gian tăng không lớn hơn một phần tư chu kỳ tự nhiên của bản thân để đảm bảo độ rõ nét của xung;

- khoảng thời gian giữa các xung phải đủ dài để đảm bảo gốc dùng để đếm thời gian của tín hiệu nhận được khi thử các mẫu bê tông kích thước nhỏ không bị nhiễu do dội âm từ chu kỳ trước đó.

- tần số lặp lại của xung cần phải đủ thấp sao cho gốc dùng để đếm thời gian của tín hiệu nhận được không bị nhiễu do phản xạ (dội âm).

4.2 Cặp đầu dò, bao gồm đầu phát và đầu thu. Tần số dao động của đầu dò cần nằm trong khoảng từ 20 kHz đến 150 kHz.

CHÚ THÍCH: Đầu dò có tần số dao động thấp tới 10 kHz và cao tới 200 kHz đòi khi cũng có thể sử dụng được. Xung dao động tần số cao có tín hiệu đầu rõ ràng nhưng khi truyền qua bê tông số bị tắt nhanh hơn so với xung dao động tần số thấp hơn. Khi đó, ưu tiên sử dụng đầu dò xung tần số cao (từ 60 kHz đến 200 kHz) cho khoảng cách ngắn (tới 50 mm) và đầu dò tần số thấp (từ 10 kHz tới 40 kHz) cho khoảng cách lớn (tới 15 m). Đầu dò tần số từ 40 kHz tới 60 kHz được sử dụng cho phần lớn các trường hợp.

4.3 Bộ thiết bị đếm thời gian dùng để đếm thời gian từ thời điểm xung được phát ra từ đầu phát đến thời điểm xung đến đầu thu. Thiết bị sử dụng phải có khả năng xác định thời gian đến của mặt trước của xung với ngưỡng thấp nhất có thể, ngay cả khi xung có biên độ nhỏ hơn so với nửa bước sóng đầu tiên của xung.

Có hai loại bộ thiết bị đếm thời gian điện tử:

a) dao động ký, hiển thị xung trên thang đo thời gian.

b) bộ đếm thời gian hiển thị bằng số đọc trực tiếp.

CHÚ THÍCH: Sử dụng dao động ký cho phép theo dõi dạng sóng của xung sẽ thuận lợi trong trường hợp tiến hành thí nghiệm tổ hợp hoặc trong hệ thống đo tự động.

4.4 Thanh chuẩn sử dụng để chuẩn số đo thời gian truyền xung.

4.5 Đá mài dùng để làm phẳng bề mặt bê tông vùng thí nghiệm.

4.6 Chất tiếp âm dùng để đảm bảo cầu nối dẫn âm giữa đầu dò và bề mặt bê tông.

Như vậy, để xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm cần những thiết bị, dụng cụ sau:

(1) Máy phát xung siêu âm, bộ khuếch đại có khả năng phát ra và thu các xung siêu âm ở tần số thích hợp.

(2) Cặp đầu dò, bao gồm đầu phát và đầu thu.

(3) Bộ thiết bị đếm thời gian dùng để đếm thời gian từ thời điểm xung được phát ra từ đầu phát đến thời điểm xung đến đầu thu.

(4) Thanh chuẩn sử dụng để chuẩn số đo thời gian truyền xung.

(5) Đá mài dùng để làm phẳng bề mặt bê tông vùng thí nghiệm.

(6) Chất tiếp âm dùng để đảm bảo cầu nối dẫn âm giữa đầu dò và bề mặt bê tông.

Xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm (Hình từ Internet)

Xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm như thế nào?

Xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm theo quy định tại Mục 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13537:2022 như sau:

Xác định vận tốc xung siêu âm

5.1 Bố trí đầu dò

Để đo vận tốc xung, có thể bố trí hai đầu dò trên hai mặt đối diện (truyền trực tiếp), trên hai mặt cạnh (truyền bán trực tiếp) hoặc trên cùng bề mặt (truyền không trực tiếp hoặc truyền bề mặt) (Hình 1) của kết cấu hoặc mẫu bê tông.

CHÚ THÍCH 1: Trường hợp hai đầu dò được đặt ở hai mặt đối diện nhưng không ở vị trí đối diện trực tiếp thì vẫn được coi là truyền bán trực tiếp.

CHÚ THÍCH 2: Sơ đồ truyền không trực tiếp có độ chính xác kém nhất và chi nên dùng khi chỉ tiếp cận được một bề mặt của bê tông hoặc khi quan tâm đến chất lượng bề mặt.

CHÚ THÍCH 3: Sơ đồ truyền bán trực tiếp được sử dụng khi không thể bố trí truyền trực tiếp, ví dụ như đo ở góc của kết cấu.

5.2 Đo chiều dài đường truyền

5.2.1 Trong trường hợp truyền trực tiếp, chiều dài đường truyền là khoảng cách ngắn nhất giữa hai đầu dò. Đo chiều dài đường truyền chính xác đến ± 1 %.

5.2.2 Trong trường hợp truyền bán trực tiếp, chiều dài đường truyền là khoảng cách giữa tâm hai mặt đầu dò. Độ chính xác của phép đo chiều dài đường truyền phụ thuộc vào kích thước của đầu dò so với khoảng cách giữa tâm hai đầu dò.

5.2.3 Trong trường hợp truyền không trực tiếp, không xác định chiều dài đường truyền mà tiến hành các phép đo với đầu dò được đặt ở các khoảng cách khác nhau (Phụ lục A).

5.3 Đặt đầu dò lên bề mặt bê tông.

5.3.1 Để đảm bảo độ tiếp âm tốt, bề mặt bê tông phải phẳng, nhẵn. Trong trường hợp bề mặt bê tông gồ ghề, không đều, cần làm phẳng bề mặt bê tông vùng thí nghiệm bằng cách mài hoặc sử dụng epoxy đóng rắn nhanh.

5.3.2 Sau khi bề mặt được làm phẳng và làm sạch, phết lên đó một lớp vật liệu như mỡ bò, mỡ bôi trơn, xà phòng mềm, hồ cao lanh / glyxerin, và ép chặt mặt đầu dò lên bề mặt bê tông.

CHÚ THÍCH: Một số loại đầu dò đặc biệt có thể sử dụng trên các bề mặt gồ ghề.

5.3.3 Theo dõi liên tục thời gian truyền xung đến khi đo được giá trị nhỏ nhất (chứng tỏ chiều dày tiếp xúc giữa đầu dò và bề mặt đạt giá trị nhỏ nhất).

5.4 Đo thời gian truyền xung

Đọc khoảng thời gian truyền xung hiển thị trên thiết bị điện tử theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

5.5 Tính toán vận tốc xung

5.5.1 Trong trường hợp truyền trực tiếp và bán trực tiếp, vận tốc xung (V), tính bằng kilômét trên giây (km/s), chính xác đến 0,01 km/s, được xác định theo công thức:

V=L/T

Trong đó:

L là khoảng cách truyền xung, tính bằng milimét (mm);

T là thời gian truyền xung, tính bằng micro giây (µs).

5.5.2 Trong trường hợp truyền xung không trực tiếp, vận tốc xung được xác định theo Phụ lục A.

5.6 Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ xung

Các yếu tố ảnh hưởng cần tính đến khi xác định vận tốc xung được trình bày trong Phụ lục B.

Như vậy, việc xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm theo quy định cụ thể trên.

Báo cáo thử nghiệm xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm có những thông tin gì?

Báo cáo thử nghiệm xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm có những thông tin theo quy định tại Mục 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13537:2022 như sau:

Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm ít nhất các thông tin sau:

a) Thông tin về kết cấu cần thử nghiệm;

b) Thông tin về bê tông thử nghiệm;

c) Ngày thử nghiệm;

d) Yêu cầu thử nghiệm;

e) Thiết bị sử dụng (bao gồm tần số của xung và các thông số khác);

f) Sơ đồ bố trí đầu dò và đường truyền;

g) Chiều dài đường truyền, thời gian truyền xung tại mỗi vị trí;

h) Vận tốc xung và các hiệu chỉnh (nếu có);

i) Các biểu đồ (nếu có);

j) Kết quả đánh giá độ đồng nhất và dò tìm các lỗ rỗng khí, ước tính chiều sâu vết nứt, chiều dày lớp bê tông bề mặt chất lượng kém (theo yêu cầu);

k) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

l) Người thử nghiệm.

Như vậy, báo cáo thử nghiệm xác định các khuyết tật của bê tông trên kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bằng phương pháp đo vận tốc xung siêu âm bao gồm ít nhất các thông tin sau:

- Thông tin về kết cấu cần thử nghiệm;

- Thông tin về bê tông thử nghiệm;

- Ngày thử nghiệm;

- Yêu cầu thử nghiệm;

- Thiết bị sử dụng (bao gồm tần số của xung và các thông số khác);

- Sơ đồ bố trí đầu dò và đường truyền;

- Chiều dài đường truyền, thời gian truyền xung tại mỗi vị trí;

- Vận tốc xung và các hiệu chỉnh (nếu có);

- Các biểu đồ (nếu có);

- Kết quả đánh giá độ đồng nhất và dò tìm các lỗ rỗng khí, ước tính chiều sâu vết nứt, chiều dày lớp bê tông bề mặt chất lượng kém (theo yêu cầu);

- Viện dẫn tiêu chuẩn này;

- Người thử nghiệm.