PRZEGLĄD WYBRANYCH METOD BADAŃ NIENISZCZĄCYCH I MOŻLIWOŚCI ICH ZASTOSOWANIA W DIAGNOSTYCE NAWIERZCHNI BETONOWYCH

Transkrypt

1 Źródło: archiwum TPA Źródło: archiwum TPA PRZEGLĄD WYBRANYCH METOD BADAŃ NIENISZCZĄCYCH I MOŻLIWOŚCI ICH ZASTOSOWANIA W DIAGNOSTYCE NAWIERZCHNI BETONOWYCH DR INŻ. MAŁGORZATA KONOPSKA-PIECHURSKA MGR. INŻ. MAŁGORZATA WUTKE

2 1 METODY NIENISZCZĄCE WPROWADZENIE 2 METODY MECHANICZNE 3 METODY ELEKTROMAGNETYCZNE 4 METODY 5 METODY 6 ELEKTROCHEMICZNE SPEKTROSKOPOWE PODSUMOWANIE Strona 2

3 1 METODY NIENISZCZĄCE WPROWADZENIE Źródło:

4 BADANIA NIENISZCZĄCE KEY ISSUE - STRATEGIA Co mierzyć? Metoda Przyrząd pomiarowy Wielkość mierzona Gdzie mierzyć? Czujniki Kombinacja/ automatyzacja Rozwój techniki Zjawisko fizyczne Materiał konstrukcyjny/ Zadanie testowe Algorytm Ocena, szacowanie Systematyczne badanie Kiedy mierzyć? Modelowanie Walidacja Jak często mierzyć? Zadanie testowe Strategia Wiarygodny rezultat 1 Strona 4

5 BADANIA NIENISZCZĄCE METODY BADAŃ MECHANICZNE Wymagają wytworzenia energii mechanicznej Rozchodzenie się fali mechanicznej Badanie młotkiem Schmidta Ultradźwięki Impact echo FWD ELEKTROMAGNETYCZNE/ MAGNETYCZNE Wytwarza się energia elektromagnetyczna Rozchodzenie się fali elektromagnetycznej Badanie radarem Detektory zbrojenia Badanie termograficzne Radiografia Prąd wirowy ELEKTROCHEMICZNE Różnica potencjału wytwarza się przez ogniska korozji Mapy potencjału DiaCorr SPEKTROSKOPOWE Wytwarzany jest wysokoenergetyczny impuls laserowy rozszczepiający próbkę LIBS Źródło: BAM, archiwum własne TPA 1 Strona 5

6 2 METODY MECHANICZNE Źródło:

7 BADANIA NIENISZCZĄCE METODY MECHANICZNE Młotek Schmidta: - pomiar twardości betonu nawierzchniowego, która jest skorelowana z wytrzymałością betonu. Dotykowy miernik ultrasonograficzny: - pomiar grubości elementu, - lokalizacja zbrojenia, - detekcja pustek, delaminacji, głębokość rysy i mikrospekań, - detekcja plastrów miodu. Impact-echo: - pomiar grubości elementów od 10 cm do 100 cm, zwłaszcza gęsto zbrojonych, - detekcja i lokalizacja delaminacji, (problem z wykryciem bardzo płytkich delaminacji, płytszych niż 10 cm), - detekcja pustek i delaminacji o stosunku szerokości do głębokości większym niż 1. Źródło: BAM 2 Strona 7

8 BADANIA NIENISZCZĄCE METODY MECHANICZNE FWD Falling Weight Deflectometer: - ugięcie nawierzchni czasza ugięcia, - współpracę miedzy sąsiadującymi płytami betonowymi współczynnik przenoszenia obciążenia - LTE, - moduły sprężystości metoda analizy wstecznej backcalculation, - ocenę nośności nawierzchni. Źródło: archiwum własne TPA Źródło: archiwum TPA 12 Strona 8

9 3 METODY ELEKTROMAGNETYCZNE Źródło: archiwum TPA

10 BADANIA NIENISZCZĄCE METODY ELEKTROMAGNETYCZNE Georadar: - detekcja infrastruktury podpowierzchniowej, - pomiar grubości poszczególnych warstw konstrukcji nawierzchni betonowej, - detekcja zbrojenia, - detekcja pustek i tzw. plastrów miodu, - lokalizacja miejsc zawilgoconych. Źródło: archiwum TPA 13 Strona 10

11 BADANIA NIENISZCZĄCE METODY ELEKTROMAGNETYCZNE Detektory zbrojenia : - lokalizacja zbrojenia w nawierzchniach zbrojeniu ciągłym, - grubości otuliny albo średnicy pręta. Źródło: BAM, archiwum TPA 13 Strona 11

12 BADANIA NIENISZCZĄCE METODY ELEKTROMAGNETYCZNE Termografia - pasywna lokalizacja defektów przypowierzchniowych, pomiar obszaru zawilgoconego, - aktywna lokalizacja pustek w płycie betonowej, lokalizacja plastrowych delaminacji. Źródło: BAM 13 Strona 12

13 4 METODY ELEKTROCHEMICZNE Źródło:

14 BADANIA NIENISZCZĄCE METODY ELEKTROCHEMICZNE Mapy potencjału - lokalizacja miejsc z korozją aktywną. Urządzenie DiaCorr - ocena zagrożenia korozyjnego stanu zbrojenia i betonu obiektu w miejscu eksploatacji, zarówno w konstrukcjach istniejących jak i nowobudowanych. Innowacyjność rozwiązania polega na określeniu stanu zagrożenia korozją na podstawie łącznej analizy wyników pomiarów uzyskanych różnymi technikami. Prototypowe urządzenie DiaCorr powstało w wyniku programu badawczego z NCBiR w ramach INNOTECH. Partnerzy: AGH, IBDiM, BETOTECH, TPA Źródło: archiwum TPA 4 Strona 14

15 5 METODY SPEKTROSKOPOWE Źródło:

16 BADANIA NIENISZCZĄCE METODY SPEKTROSKOPOWE LIBS szybka ilościowa analiza chemiczna betonu - detekcja korozji chlorkowej (wykrywanie obecności chlorków), - detekcja związków siarki (korozja betonu), - detekcja alkaliów (korozja alkaiczna), - wizualizacja transportowania pierwiastków, głębokość i zawartość niepożądanych pierwiastków. Źródło: BAM 5 Strona 16

17 6 PODSUMOWANIE Źródło: archiwum TPA

18 DIAGNOSTYKA NAWIERZCHNI BETONOWYCH Spękanie poprzeczne Cel pomiarów Znajomość zasad fizyki -> poprawność interpretacji Źródło: archiwum TPA Spękanie poprzeczne Łata asfaltowa Walidacja różnymi metodami Zapadnięcie płyty Wiarygodny rezultat oceny stanu nawierzchni betonowej za pomocą NDT 6 Strona 18 Źródło: archiwum TPA

19 DIAGNOSTYKA NAWIERZCHNI BETONOWYCH Pomiar nośności nawierzchni: * FWD * Lokalizacja zbrojenia: * Detektory zbrojenia * GPR * Pomiar twardości nawierzchni: * Młotek Schmidta * Cel wykonywania badania Badanie anomalii: * GPR * Ultrasonograf * Impact echo * Termowizja * Badania układu konstrukcyjnego nawierzchni: * GPR * Ultrasonograf * Impact echo * Badanie korozji: * LIBS * DiaCorr * Źródło: archiwum TPA 46 Strona 19

20 DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ PRZEGLĄD WYBRANYCH METOD BADAŃ NIENISZCZĄCYCH I MOŻLIWOŚCI ICH ZASTOSOWANIA W DIAGNOSTYCE NAWIERZCHNI BETONOWYCH Źródło: DR INŻ. MAŁGORZATA KONOPSKA-PIECHURSKA MGR. INŻ. MAŁGORZATA WUTKE