Czym jest badanie metodą impact-echo?
Impact-echo to nieniszczące badanie, które wykorzystuje fale naprężeń z mechanicznego uderzenia do wykrywania delaminacji i pomiaru grubości betonu.
Zasada działania
Operator stuka w powierzchnię betonu małą stalową kulką lub podobnym impaktorem. Uderzenie wysyła do betonu falę P. Fala odbija się od przeciwnej ściany płyty i od każdej wady leżącej na jej drodze. Przetwornik umieszczony obok punktu uderzenia rejestruje ruch powierzchni. Transformacja Fouriera zamienia zapis na widmo częstotliwości.
W płycie odbicia między dwiema ścianami dają częstotliwość grubości f. Grubość T wynika ze wzoru T = 0.96 × Cp / (2f), gdzie Cp to prędkość fali P (Carino, równania 6 i 7). Wada, na przykład delaminacja, odbija falę wcześniej. Daje szczyt przy wyższej częstotliwości i niższą częstotliwość grubości niż zdrowa płyta.
Co wykrywa
Płaska powierzchnia styku beton-powietrze, leżąca równolegle do powierzchni, jest najłatwiejszą wadą do wykrycia. Przykładami są delaminacje i pustki. Metoda wykrywa też beton z gniazdami (honeycombing) i pustki w kanałach cięgien.
Norma
ASTM C1383 podaje dwie procedury dla płyt. Procedura A mierzy prędkość fali P z czasu przejścia między dwoma przetwornikami. Procedura B wyznacza częstotliwość grubości. Płyta w tej normie ma wymiary poprzeczne co najmniej sześciokrotnie większe niż jej grubość.
Ograniczenia
- Impact-echo to badanie kontaktowe w pojedynczych punktach, więc operator musi być w każdym punkcie.
- Prędkość fali zmienia się wewnątrz jednej nawierzchni, więc każdy punkt wymaga własnego pomiaru prędkości.
- Niepewność grubości wynosi zwykle 5 do 10 procent.
- Wynik wymaga przeszkolonego personelu do interpretacji.
Zastosowanie na lotnisku
Źródła, z których korzysta ta strona, opisują nawierzchnie drogowe i pomosty mostowe. Żadne z otwartych źródeł nie wymienia impact-echo dla nawierzchni lotniskowej. Punkt 2.6 AC 150/5380-6C mówi, że lotniska powinny uwzględniać dane z badań nieniszczących, ale nie wymienia tej metody.
Często zadawane pytania
- Co impact-echo wykrywa w betonie?
- Wykrywa płaskie wady leżące równolegle do powierzchni badania, takie jak delaminacje i pustki. Wykrywa też beton z gniazdami (honeycombing) i pustki w kanałach cięgien. Wada dostatecznie duża odbija falę naprężeń, a odbicie widać jako szczyt częstotliwości.
- Która norma obejmuje impact-echo?
- Norma ASTM C1383 obejmuje pomiar prędkości fali P i grubości płyt betonowych. Ma dwie procedury. Procedura A mierzy prędkość fali P między dwoma przetwornikami. Procedura B wyznacza częstotliwość grubości. ASTM C1383 nie obejmuje wykrywania wad.
- Jak dokładna jest grubość podawana przez impact-echo?
- FHWA podaje typową niepewność 5 do 10 procent. Prędkość fali w betonie różni się między nawierzchniami i wewnątrz jednej nawierzchni. Pojedyncza założona prędkość może więc powodować duże błędy, dlatego najlepiej mierzyć ją w każdym punkcie badania.
Bibliografia
- carino-2001
- The Impact-Echo Method: An Overview (N. J. Carino, 2001 Structures Congress) National Institute of Standards and Technology
- astm-c1383
- ASTM C1383, Standard Test Method for Measuring the P-Wave Speed and the Thickness of Concrete Plates Using the Impact-Echo Method ASTM International
- fhwa-ie-pavements
- Pavements - Impact Echo (IE) Federal Highway Administration (FHWA)
- vtrc-95-r10
- Use of the Impact-Echo Method in Nondestructive Measurements of the Thickness of New Concrete Pavements (G. G. Clemena, FHWA/VA-95-R10) Virginia Transportation Research Council
- faa-ac-150-5380-6c
- AC 150/5380-6C, Guidelines and Procedures for Maintenance of Airport Pavements FAA
To wpis referencyjny. TarmacView świadczy usługi inspekcji dronami i nie sprzedaje sprzętu ani materiałów opisanych w tym słowniczku.
