MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM SIÊU ÂM
Phương pháp thí nghiệm siêu âm được sử dụng để xác định chất lượng bê tông cọc dựa trên nguyên lý lan truyền dao động đàn hồi trong các môi trường vật chất (bê tông).
PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM SIÊU ÂM
Sự truyền sóng qua các môi trường vật chất tuân theo các quy luật quang, hình học bao gồm các hiện tượng khúc xạ, phản xạ, nhiễu xạ. Sóng âm tần số cao truyền trong môi trường bê tông, khi gặp các vùng có sự thay đổi về đặc trưng vật liệu (mật độ, cấu trúc, …) một phần sóng bị phản xạ tại bề mặt có sự thay đổi, phần sóng âm còn lại sẽ vòng hoặc xuyên qua khuyết tật tiếp tục đi, thời gian truyền sóng (t) kéo dài, tốc độ (V) giảm. Trường hợp mặt giới hạn là không khí (các lỗ hổng) sẽ sinh ra phản xạ hoặc tán xạ, mức độ phản xạ phụ thuộc vào kích thước lỗ hổng. Dựa vào các hình dạng sóng được đưa ra trên màn hình có thể đánh giá chất lượng bê tông cọc. Vận tốc âm phản ánh tính năng đàn hồi của bê tông, sự thay đổi của biên độ sóng phản ánh độ đồng nhất của bê tông cọc.
Theo nguyên lý trên, chất lượng bê tông cọc được xác định dựa trên biểu đồ vận tốc và phổ âm của mỗi mặt cắt giữa 2 ống siêu âm đặt sẵn trong cọc theo suốt chiều dài. Trong quá trình thí nghiệm, đầu phát trong ống thứ nhất phát ra tín hiệu và đầu thu trong ống thứ hai sẽ nhận tín hiệu. Thiết bị chuyên dụng ghi và lưu giữ lại năng lượng và thời gian truyền tín hiệu suốt chiều dài thân cọc tại các khoảng độ sâu đều nhau khi kéo đều đồng thời đầu phát và đầu thu. Các thông số trên được hiển thị trên màn hình trong suốt quá trình thí nghiệm. Việc thí nghiệm được tiến hành cho tất cả các cặp ống còn lại.
Chú thích: Khi xác định tính đồng nhất của bê tông bằng phương pháp thí nghiệm siêu âm cần đánh giá kết hợp với kết quả thử nghiệm nén mẫu bê tông và chỉ xét cho phần bê tông đạt yêu cầu về cường độ theo thiết kế.
TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG
- TCVN 9396:2012 “Cọc khoan nhồi – Xác định tính đồng nhất của bê tông – Phương pháp xung siêu âm”.
- ASTM D6760-08 “Phương pháp thí nghiệm kiểm tra tính toàn vẹn của bê tông móng sâu bằng phương pháp xung siêu âm”.