تطور سرعة النبضات فوق الصوتية في خرسانة الأسمنت البورتلاندي عند درجات الحرارة المرتفعة
DOI:
https://doi.org/10.37375/bsj.v8i21.4057الكلمات المفتاحية:
سرعة النبضات فوق الصوتية، العمر المبكر، الخرسانة، درجة حرارة المعالجة، مقاومة الانضغاطالملخص
سرعة النبضات فوق الصوتية هي إحدى طرق الفحص غير الإتلافي واسعة الاستخدام، والتي تم اعتمادها لأكثر من ستين عاماً لتقييم حالة المنشآت الخرسانية وتحديد مناطق الضعف المحتملة فيها. وفي التطبيقات العملية، تُستخدم هذه الطريقة بشكل متكرر كوسيلة غير مباشرة لتقدير مقاومة الانضغاط للخرسانة.
تتناول هذه الدراسة تأثير درجة الحرارة على التطور المبكر لسرعة النبضات فوق الصوتية في خرسانة الأسمنت البورتلاندي مباشرة بعد الصب، بالإضافة إلى علاقتها بتنبؤ مقاومة الخرسانة. وقد تم استخدام هذا النهج لتحليل تأثير ظروف درجات الحرارة المختلفة على تطور خلال مرحلة المعالجة الأولية.
أظهرت النتائج التجريبية أن سرعة النبضات فوق الصوتية تتأثر بشكل كبير بدرجة الحرارة خلال أول 24 ساعة بعد الصب، حيث تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تسريع معدل الزيادة في قيم السرعة وإعطاء قيم أعلى مقارنة بظروف درجات الحرارة المنخفضة.
علاوة على ذلك، تم تقييم العلاقة بين مقاومة الانضغاط وسرعة النبضات فوق الصوتية، وأظهرت النتائج أن العلاقة الأسّية تمثل نموذجاً موثوقاً لتقدير مقاومة الانضغاط اعتماداً على قياسات سرعة النبضات فوق الصوتية.
المراجع
[1] Bungey, J. H., Millard, S. G., & Grantham, M. (2006). Testing of concrete in structures (Vol. 4). Taylor & Francis.
[2] Malhotra, V. M., & Carino, N. J. (2003). The ultrasonic pulse velocity method. In T. Naik, V. M. Malhotra, & J. Popovics (Eds.), Handbook on nondestructive testing of concrete (pp. 14). CRC Press.
[3] Kirchhof, L. d., Lorenzi, A., & Filho, L. S. (2015). Assessment of concrete residual strength at high temperatures using ultrasonic pulse velocity. The e-Journal of Non-Destructive Testing, 20(7). https://doi.org/10.1435-4934 (if DOI exists; otherwise, remove)
[4] Kaplan, M. F. (1959). The effects of age and water-to-cement ratio upon the relation between ultrasonic pulse velocity and compressive strength of concrete. Magazine of Concrete Research, 11(32).
[5] Grantham, M. (2003). Diagnosis, inspection, testing and repair of reinforced concrete structures. In N. John & C. Ban Seng (Eds.), Advanced concrete technology set (pp. 1–54). Butterworth-Heinemann.
[6] Tanigawa, Y., Baba, K., & Mori, H. (1984). Estimation of concrete strength by combined non-destructive testing method. ACI-American Concrete Institute, 82, 57–76.
[7] Bungey, J. H. (1980). The validity of ultrasonic pulse velocity testing of in-place concrete for strength. NDT International, 13(6), 296–300.
[8] Alcaino, P., Maria, H. S., Cortes, M., et al. (2018). Fast assessment of post-fire residual strength of reinforced concrete frame buildings based on non-destructive tests. MDPI Proceedings, 2, 515.
[9] Li, Y. H., & Franssen, J. (2011). Test results and model for the residual compressive strength of concrete after a fire. Journal of Structural Fire Engineering, 2, 29–44.
[10] Tharmaratnam, K., & Tan, B. S. (1990). Attenuation of ultrasonic pulse in cement mortar. Cement and Concrete Research, 20(3), 335–345.
[11] Turgut, P. (2004). Research into the correlation between concrete strength and UPV values. NDT.net, 12(12).
[12] Anderson, D. A., & Seals, R. K. (1981). Pulse velocity as a predictor of 28- and 90-day strength. ACI-American Concrete Institute, 78(116).
[13] Sturrup, V. R., Vecchio, F. J., & Caratin, H. (1984). Pulse velocity as a measure of concrete compressive strength. In V. M. Malhotra (Ed.), In-situ/nondestructive testing of concrete (SP-82, pp. 201–227). ACI-American Concrete Institute.
[14] Rao, S. K., Sravana, P., & Rao, T. C. (2016). Experimental studies in ultrasonic pulse velocity of roller compacted concrete pavement containing fly ash and M-sand. International Journal of Pavement Research and Technology, 9, 289–301.
[15] Chen, T. T., Wang, W. C., & Wang, H. Y. (2020). Mechanical properties and ultrasonic velocity of lightweight aggregate concrete containing mineral powder materials. Construction and Building Materials, 258, 119550.
[16] Pico Technology. (2005). The TC-08 thermocouple data logger offers industry–leading performance and is an inexpensive answer to your temperature measuring needs. Retrieved from http://www.picotech.com/thermocouple.html
[17] Grosse, C. U., Reinhardt, H. W., Krüger, M., & Beutel, R. (2006). Ultrasound through-transmission techniques for quality control of concrete during setting and hardening. Workshop: Advanced testing of fresh cementitious materials.
[18] Guang, Y., van Breugel, K., & Fraaij, A. (2001). Experimental study on ultrasonic pulse evaluation of microstructure of cementitious materials at early age. HERON, 46(3), 161–168.
[19] Sayers, C. M., & Dahlin, A. (1993). Propagation of ultrasound through hydrating cement pastes at early times. Advanced Cement-Based Materials, 1(1), 12–21.
[20] Keating, J., Hannant, D. J., & Hibbert, A. P. (1989). Comparison of shear modulus and pulse velocity techniques to measure the build-up structure in fresh cement pastes used in oil well cementing. Cement and Concrete Research, 9, 554–566.
