Mètodes d'assaig no-destructius per a la resistència del formigó de pila de PHC

Per què s'ha de verificar la resistència del formigó de la pila de PHC

Les piles de-formigó d'alta resistència (PHC) pretensat són piles tubulars pretensades centralment colades de fàbrica- produïdes per centrifugació seguida d'un curat amb vapor o autoclau. Transfereixen tota la càrrega de la superestructura a l'estrat de suport, de manera que la -resistència a la compressió in situ del formigó regeix la capacitat de suport admissible, la tensió motriu que la pila pot absorbir i la durabilitat de la base acabada. El nucli d'una pila pretensada acabada no és pràctic perquè el forat del nucli en si danyaria l'acer de pretensat, de manera que la verificació del disseny es basa en mètodes de prova no-destructius que estableixen la resistència lliurada tant del formigó de coberta exterior com de l'interior de la paret de la pila.

S'apliquen de manera rutinària cinc mètodes a les piles PHC: el mètode de rebot ultrasònic, el mètode del radar, el mètode d'eco d'impacte, la imatge infraroja i el mètode TC ultrasònic. Cadascun ofereix una profunditat de penetració, una resolució i un perfil de cost diferents, de manera que la qüestió pràctica no és quina tècnica individual és millor, sinó quina combinació coincideix amb el diàmetre de la pila, l'entorn d'exposició i el nivell d'evidència que exigeix ​​l'especificació del projecte.

Mètode de rebot ultrasònic: força superficial i interna en una lectura

El mètode de rebot per si sol reflecteix només la duresa de la capa exterior de formigó de pila PHC. Quan l'interior s'ha afeblit per buits, mala compactació o danys de curació, el valor de rebot superficial pot romandre alt mentre la resistència interna ja ha baixat, de manera que no es pot garantir la precisió i l'autenticitat d'un resultat-únic de rebot. Les proves d'ultrasons penetren a l'interior, però una vegada que la força interna és molt alta, la velocitat de l'ona mesurada es torna insensible a l'augment de força i el mètode ultrasònic ja no pot resoldre un valor de força.

La combinació de les dues tècniques elimina els dos punts cecs. La lectura de rebot calibra l'estat de la superfície mentre que el temps de trànsit ultrasònic caracteritza l'interior, de manera que el mètode de rebot ultrasònic combinat cobreix la superfície i el nucli alhora i produeix una estimació de força molt més fiable. És l'enfocament més madur i de més confiança per a la detecció de la resistència del formigó de pila de PHC.

Mètode radar: mapeig de defectes poc profunds amb ones electromagnètiques

Les proves de radar irradien ones electromagnètiques al formigó de la pila PHC. Quan l'estructura conté un defecte o la força interna difereix del material circumdant, les ones es reflecteixen i formen un registre de forma d'ona que l'inspector utilitza per identificar el tipus de defecte i el motiu. El mètode és efectiu contra quatre objectius típics: la capa protectora, els forats, la capa cruixent feble i les esquerdes del formigó.

Els seus límits importen tant com la seva capacitat. La penetració és poc profunda i normalment es controla en uns 25 cm, les lectures estan influenciades per interferències externes i l'equip de radar té un cost de compra relativament elevat. Per aquests motius, el radar s'utilitza amb moderació per a les proves de resistència de pila de PHC en projectes portuaris, més sovint com a enquesta de suport que com a mètode de força principal.

Mètode d'eco d'impacte: ones d'estrès en una sola superfície

El mètode d'eco d'impacte genera ones d'estrès dins del formigó de pila PHC colpejant la superfície amb una bola d'acer controlada. Si hi ha un defecte dins de la pila, el camp d'ona es reflecteix i apareix a l'espectrograma enregistrat, la qual cosa permet a l'operador jutjar la presència i la posició de l'anomalia. Com que la tècnica s'adapta a una única superfície accessible, s'aplica principalment a carreteres, bermes, lloses de fons i pistes, on una cara està exposada i no es pot arribar a la cara oposada.

Mètodes d'imatge infraroja i TC ultrasònics

Cada objecte físic irradia energia infraroja i la radiació infraroja és una ona electromagnètica amb una longitud d'ona que abasta aproximadament 0,85 a 1000 µm. Les proves d'infrarojos del formigó de pila PHC llegeixen la resistència interna i els defectes mitjançant la calor. Quan un defecte interromp el camí de conducció de calor, la direcció del flux de calor infraroja canvia i una temperatura interna anormal produeix un canvi corresponent en la imatge tèrmica. Aleshores, el detector llegeix el tipus de defecte i la seva ubicació específica a partir d'aquesta imatge.

El mètode no altera l'estructura de la pila, permet una cobertura completa i no està restringit pel temps o l'espai. La precisió és alta, funciona en entorns durs i la inspecció és ràpida, cosa que el fa molt adequat per a les proves de resistència del formigó de piles PHC en projectes portuaris. El mètode CT ultrasònic ofereix una forta penetració, un equip relativament senzill i un funcionament fàcil, i ja s'utilitza àmpliament per a les proves de resistència del formigó de pila de PHC, especialment en grans àrees com ara projectes portuaris. El seu principal requisit és la competència de l'operador: les organitzacions de proves han d'invertir en formació, enviar personal a cursos professionals regulars i construir experiència pràctica perquè el nivell professional de l'equip s'ajusti a les exigències de qualitat i seguretat de la construcció portuària.

Comparar els cinc mètodes i triar una combinació

Segueixen dues conclusions pràctiques. En primer lloc, el rebot ultrasònic hauria de ser el mètode primari predeterminat en piles tubulars prefabricades, perquè és l'única tècnica d'aquest grup que quantifica tant la resistència superficial com interna en un únic resultat correlacionat. En segon lloc, el radar, l'eco d'impacte, la imatge infraroja i la TC ultrasònica es despleguen millor com a enquestes complementàries que localitzen i caracteritzen els defectes, després del qual el valor de força s'estableix mitjançant proves de rebot ultrasònic.

Condicions d'accés:utilitzeu l'eco d'impacte només quan hi hagi una sola superfície lliure disponible.

Profunditat de cerca:El radar està limitat a uns 25 cm, de manera que les anomalies-profundes necessiten cobertura d'infrarojos o d'ultrasons.

Àrea de cobertura:Els programes de grans ports i ports afavoreixen la TC ultrasònica i la imatge infraroja per a la velocitat.

Nivell d'evidència:quan es requereix un valor quantitatiu de força, el rebot ultrasònic és el mètode de plom adequat.

Preguntes freqüents

P: Quin és el mètode més fiable per provar la resistència del formigó de pila PHC?
El mètode de rebot ultrasònic, perquè combina lectures de rebot de superfície amb dades de temps de trànsit ultrasònics-i, per tant, cobreix tant el formigó de coberta com l'interior de la paret de la pila.

P: Es pot utilitzar el mètode de rebot per si sol?
No s'ha de confiar sol, perquè només reflecteix la duresa de la capa superficial i pot perdre's una pèrdua de resistència interna.

P: A quina profunditat poden penetrar les proves de radar en el formigó de pila de PHC?
La penetració és poc profunda i normalment es manté a uns 25 cm, i les lectures es poden veure alterades per interferències externes.

P: Quins mètodes localitzen defectes sense danyar la pila?
El radar, l'eco d'impacte, la imatge infraroja i la TC ultrasònica no són-destructius i poden indicar el tipus i la posició del defecte.

P: Quin és el rang de longituds d'ona de la radiació infraroja utilitzada en les proves tèrmiques?
La radiació infraroja utilitzada per a la inspecció tèrmica abasta aproximadament 0,85 a 1000 µm.

P: Quin mètode s'adapta a les proves de projectes portuaris d'-àrea gran?
La TC ultrasònica i la imatge infraroja són preferides per a grans àrees, amb el rebot ultrasònic que proporciona el valor de força quantitativa.