Impuls ultradźwiękowy

Przy badaniu betonu różniącego się od opisanego wyżej, należy każdorazowo ustalać zależność pomiędzy wytrzymałością betonu. Stwierdzono doświadczalnie, że wprowadzony do betonu impuls ultradźwiękowy lub dźwiękowy przebiega określoną drogę z prędkością zależną od jakości betonu. Pierwsze tego rodzaju badania zostały przeprowadzone w latach 1946-1950, niezależnie od siebie, przez J. R. Leslie i W. J. Cheesmana oraz przez R. Jonesa (program uprawnienia budowlane na komputer).

Wyniki tych badań wskazywały na istnienie związków pomiędzy wytrzymałością betonu a dynamicznym modułem sprężystości, będącym jak wiadomo funkcją prędkości rozchodzenia się fal ultradźwiękowych. Opublikowane prace skłaniały do optymizmu, szczególnie w USA, że znaleziono ścisłą i niezależną metodę kontroli jakości betonu w konstrukcjach. Dopiero późniejsze prace R. Jonesa, J. Chefdeville’a, G. Dawance’a, M. E. Kapłana, A. Sawczuka i wielu innych wykazały, że związki pomiędzy wytrzymałością betonu i prędkością fal ultradźwiękowych wcale nie są jednoznaczne i zależą od składu betonu, jego pielęgnacji oraz wielu czynników zewnętrznych (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Zastrzeżenia te są obecnie ogólnie przyjęte i ograniczają w sposób istotny zakres stosowania metod impulsowych oraz wskazują na konieczność ostrożnego interpretowania wyników pomiaru prędkości rozchodzenia się impulsów w betonie. Wpływ ważniejszych czynników na zależność fi od V. Podział metod impulsowych na metody ultradźwiękowe i młoteczkowe jest związany z częstością generowanych impulsów. W przypadku stosowania aparatury generującej impulsy o częstościach powyżej 20 kHz ma się do czynienia z metodami ultradźwiękowymi, przy stosowaniu impulsów wywołanych uderzeniami młotka elektromechanicznego mówi się zwykle o metodzie młoteczkowej lub częściej impulsowo-młoteczkowej. Zasady stosowania obu metod impulsowych są jednakowe (uprawnienia budowlane).

Metoda ultradźwiękowa

Metoda ultradźwiękowa umożliwia na ogół dokładniejszy pomiar prędkości fal oraz ułatwia interpretację obrazu impulsu otrzymanego po przejściu przez badany beton i z tego względu znalazła ona szersze zastosowanie praktyczne (program egzamin ustny). Mając to na uwadze, dalszą część opracowania poświęcono głównie metodzie ultradźwiękowej badania betonu. Przy ocenie jakości betonu z zastosowaniem metody ultradźwiękowej głównym kryterium jest prędkość rozchodzenia się fali podłużnej. Dobór parametrów aparatury gwarantować musi możliwie dużą dokładność pomiaru tej prędkości.

Dokładność pomiaru prędkości fal zależy od:
a. dokładności pomiaru drogi impulsu,
b. dokładności pomiaru czasu przejścia impulsu (opinie o programie).

Błąd pomiaru drogi w badaniach laboratoryjnych (np. na próbkach walcowych 0 = h = 16 cm) wynosi ok. 1%. W pomiarach na obiektach budowlanych, w zależności od wymiarów elementu badanego, błąd ten może być nieco większy. Dokładność pomiaru czasu zależy głównie od zastosowanej częstości pomiarowej przetwornika drgań elektrycznych na mechaniczne i związanej z tym kierunkowości fal oraz od charakterystyki tłumienia materiału (segregator aktów prawnych). Na dokładność pomiaru wpływa sposób sprzężenia przetworników nadawczego i odbiorczego z betonem.

Należy dążyć do zapewnienia kontaktu na całej powierzchni przetwornika przez wygładzenie powierzchni styku i stosowanie środków sprzęgających (szare mydło, towot, pasta kaolinowa lub bentonitowa, plastelina itp.). Niezależnie od powyższego, aparatura musi mieć dokładnie wyznaczone wskaźniki czasu oraz system gwarantujący ich stabilność podczas pomiarów.

W praktyce dla przeciętnego betonu zwykłego stosowane są przetworniki o częstości 500 kHz, jeśli droga impulsu jest mniejsza od 20-T-30 cm, oraz przetworniki o częstościach odpowiednio niższych, jeśli droga impulsu jest większa od podanych wartości (promocja 3 w 1).

Przetworniki o częstości 40 kHz umożliwiają dokonanie wystarczająco dokładnego pomiaru przy drodze impulsów wynoszącej nawet 8 m (dla betonów wysokich marek). Należy pamiętać, że prędkości rozchodzenia się fal, otrzymywane przy różnych częstościach pomiarowych, mogą różnić się nieco od siebie.