Link za više informacija:
Ćosić M., Božić-Tomić K., Šušić N.: Pile Integrity Testing: Testing and Results Analysis, Building Materials and Structures, Vol. 62, No. 3, 2019, pp. 39-59.
Test integriteta šipa sa sondama (CSL) zasniva se na propagaciji talasa, primenom sondi sa razdvojenim transmiterom i risiverom. Ovim testom se interaktivno i simultano, između instaliranih cevi u šipu, detaljno može ispitati integritet šipa celom dužinom po svim poprečnim presecima. Ispitivanje integriteta sprovodi se kod svih tipova armiranobetonskih bušenih šipova. Metodologija ispitivanja integriteta šipa sa sondama (CSL) definisana je standardom ASTM D6760. Pravilno sprovođenje testa integriteta šipa sa sondama (CSL) zahteva prethodnu pripremu cevi u koje se spuštaju sonde za ispitivanje. Ove cevi se ugrađuju u telo šipa, a naknadno se mogu injektirati nakon sprovedenog ispitivanja. Na slici 1 prikazane su čelične cevi spojene i zavarene za unutrašnju stranu armaturnog koša šipa i krajevi cevi koji vire nakon betoniranja.
Slika 1. a) i b) čelične cevi spojene i zavarene za unutrašnju stranu armaturnog koša šipa, c) krajevi cevi koji vire nakon betoniranja
Na slici 2 prikazani su: tripod za kablove sa senzorima, uređaj za akviziciju, memorisanje, procesiranje i vizuelizaciju podataka i povezane i postavljene sonde u cevima. Sonde na svojim krajevima imaju tegove, tako da je ukupna dužina sondi i tegova nešto veća od 30cm. U tom smislu, da bi se adekvatno sprovela analiza integriteta glave šipa, potrebno je ispustiti cevi dovoljno izvan glave šipa, kako bi se i sonde izvukle izvan glave šipa, a ostale u cevima. Budući da prilikom krajcovanja glave šipa vrlo često nastupi oštećenje cevi za ispitivanje integriteta šipa sa sondama (CSL), to je gotovo nemoguće sprovesti adekvatnu analizu integriteta glave šipa.
Slika 2. a) tripod za kablove sa senzorima, uređaj za akviziciju, memorisanje, procesiranje i vizuelizaciju podataka povezan sa sondama, b) povezane i postavljene sonde u cevima
Na slici 3 prikazani su specifični slučajevi pozicija i dužina cevi izvan glave šipa: cevi su adekvatne dužine, čak je i beton nedovoljno okrajcovan, što je povoljno u smislu ispitivanja integriteta glave šipa, cevi nisu adekvatne dužine i krajevi cevi se završavaju na različitim visinama, cevi su adekvatne dužine, glava šipa je dobro okrajcovana i naknadno obrađena (najpovoljnija situacija) i krajevi cevi se završavaju u ravni glave šipa, što je nepovoljno, jer se sonde ne mogu izvući kompletno, pa se samim time ne može sprovesti adekvatna analiza integriteta glave šipa.
Slika 3. Specifični slučajevi pozicija i dužina cevi izvan glave šipa: a) cevi su adekvatne dužine, čak je i beton nedovoljno okrajcovan, što je povoljno u smislu ispitivanja integriteta glave šipa, b) cevi nisu adekvatne dužine i krajevi cevi se završavaju na različitim visinama, c) cevi su adekvatne dužine, glava šipa je dobro okrajcovana i naknadno obrađena (najpovoljnija situacija), d) krajevi cevi se završavaju u ravni glave šipa, što je nepovoljno, jer se sonde ne mogu izvući kompletno, pa se samim time ne može sprovesti adekvatna analiza integriteta glave šipa
Transmiterom se emituju talasi kroz telo šipa, a s obzirom da su transverzalni talasi znatno sporiji, od interesa za ispitivanje su samo longitudinalni talasi, koji su dosta brži i nose u sebi informaciju o stanju šipa. Merenje se zasniva, zapravo, na analizi promene: vremena (FAT) ili brzine propagacije talasa od transmitera do risivera, a za poznato rastojanje između cevi po dubini šipa i količine relativne energije po dubini šipa. Signali primljeni risiverom sempluju se i beleže kao promene amplitude u funkciji vremena, a zatim procesiraju po dužini ispitanog šipa. Dobijeni podaci koriste se za potvrdu kvaliteta betona i za identifikaciju zona lošeg kvaliteta. Kompletna obrada (procesiranje) signala sprovodi se primenom teorije i obrade signala, pri čemu se zapis signala prikazuje u digitalizovanom formatu, a sam signal prikazuje u vremenskom domenu. Merenje se sprovodi za vertikalni interval od 2cm do 5cm. S obzirom da se ispitivanje integriteta šipova, testom integriteta šipa sa sondama (CSL), sprovodi sa 4 sonde, simultano se u 6 pravaca dobijaju ultrazvučni profili. Na slikama 4, 5 i 6, za jedan pravac, prikazani su ultrazvučni profili integralnog šipa (bez defekata), šipa sa diskontinuitetom u domenu baze i defektnog šipa – dijagrami promena: brzina propagacije talasa, relativne energije, vremena dolaska signala (FAT), povećanja vremena dolaska signala (FAT) i redukcije relativne energije duž stabla šipa, respektivno. U konkretnom slučaju, kod integralnog šipa, analizom ultrazvučnih profila za sve pravce (nisu svi prikazani, s obzirom na obimnost ispitivanja), može se konstatovati da je šip u pogledu integriteta zadovoljavajućeg kvaliteta. Kod integralnog šipa (bez defekata) nije bilo moguće detaljno snimiti bazu šipa, jer su određene cevi bile zapušene, dok su kod šipa sa diskontinuitetom u domenu baze, za sve pravce, konstatovana povećanja FAT i redukcija energije. U slučaju defektnog šipa, za sve pravce, konstatovana su značajnija povećanja FAT i redukcija energije na određenom intervalu dužine šipa. Snimanje je još dva puta ponovljeno i dobijeni su gotovo identični rezultati.
Slika 4. Ultrazvučni profili integralnog šipa (bez defekata): a) dijagrami promena brzina propagacije talasa, relativne energije i vremena dolaska signala (FAT), b) dijagrami povećanja vremena dolaska signala (FAT) i redukcije relativne energije duž stabla šipa
Slika 5. Ultrazvučni profili šipa sa diskontinuitetom u domenu baze: a) dijagrami promena brzina propagacije talasa, relativne energije i vremena dolaska signala (FAT), b) dijagrami povećanja vremena dolaska signala (FAT) i redukcije relativne energije duž stabla šipa
Slika 6. Ultrazvučni profili defektnog šipa: a) dijagrami promena brzina propagacije talasa, relativne energije i vremena dolaska signala (FAT), b) dijagrami povećanja vremena dolaska signala (FAT) i redukcije relativne energije duž stabla šipa
Na osnovu sprovedenih ispitivanja i prikazanih ultrazvučnih profila integralnog šipa (bez defekata), šipa sa diskontinuitetom u domenu baze i defektnog šipa, primenom softvera PDI-Tomo za tomografiju, dodatno su analizirane identifikovane karakteristične zone promena povećanja i smanjenja brzina propagacije talasa u betonu. Ove zone prikazane su primenom izopovrši, čije boje odgovaraju brzinama propagacije talasa u betonu. Na slici 7 prikazani su poprečni preseci za integralni šip (bez defekata), šip sa diskontinuitetom u domenu baze i defektni šip, kod kojih se najviše identifikuju povećanja FAT i redukcije energije, a takođe prikazane su i odgovarajuće proračunate efektivne površine ovih poprečnih preseka šipova. Efektivna površina poprečnog preseka proračunata je kao odgovarajući procenat površine poprečnog preseka šipa, kod kojeg je brzina propagacije talasa u betonu veća od 3600m/s.
Slika 7. Poprečni preseci kod kojih se najviše identifikuju povećanja FAT i redukcije energije, a takođe prikazane su i odgovarajuće proračunate efektivne površine ovih poprečnih preseka šipova: a) integralni šip (bez defekata) – efektivna površina je 95%, b) šip sa diskontinuitetom u domenu baze – efektivna površina je 52%, c) defektni šip – efektivna površina je 31%
Link za više informacija:
Ćosić M., Božić-Tomić K., Šušić N.: Pile Integrity Testing: Testing and Results Analysis, Building Materials and Structures, Vol. 62, No. 3, 2019, pp. 39-59.