Nghiên cứu sự thay đổi vận tốc sóng trong bê tông sử dụng cát nhân tạo bằng phương pháp thí nghiệm xung siêu âm (UPV)
The ultrasonic pulse velocity (UPV) experimental method applied to investigate the changes in pulse velocity in concrete using artificial sand
Vũ Đức Quyết, Phạm Thị Nhàn
Tóm tắt
Phương pháp thí nghiệm xung siêu âm (Ultrasonic Pulse Velocity) thuộc nhóm phương pháp không phá hoại mẫu (Non-destructive test, NDT). Trong nước có một số các nghiên cứu dựa trên hướng dẫn của TCVN 9357:2012 về đánh giá chất lượng bê tông nặng bằng vận tốc xung siêu âm để xây dựng mối quan hệ giữa cường độ chịu nén bê tông với vận tốc xung siêu âm và đo đạc chiều sâu vết nứt mở trên bê tông bằng phương pháp siêu âm. Tuy nhiên các kết quả nghiên cứu về sử dụng xung siêu âm để nghiên cứu sự thay đổi vận tốc sóng xung siêu âm trong bê tông sử dụng cát nhân tạo và đề xuất công thức xác định sơ bộ cường độ chịu nén trên vật liệu này là chưa tìm thấy. Bài báo trên cơ sở sử dụng cốt liệu là cát nhân tạo và xi măng với sáu cấp phối khác nhau chế tạo các mẫu bê tông hạt mịn có kích thước 100 mm x 50 mm. Kết quả đo xung vận tốc sóng siêu âm cho thấy mối quan hệ giữa vận tốc xung và cường độ nén theo hàm y = 101,98 ln(x)-795,61 (độ lệch chuẩn R² = 0,996). Kết quả nghiên cứu có thể làm cơ sở dữ liệu để xác định sơ bộ cường độ nén mẫu bê tông, cấu kiện bê tông hạt mịn trên thực tế mà không phải làm các thí nghiệm phá huỷ.
ABSTRACT:
The ultrasonic pulse velocity (UPV) experimental method belongs to the group of non-destructive testing (NDT) techniques. In our country, there are several studies based on the guidelines of TCVN 9357:2012 for evaluating the quality of heavy concrete using ultrasonic pulse velocity to establish a relationship between compressive strength, ultrasonic pulse velocity, and measuring the depth of open cracks in concrete using ultrasound. However, research results on using ultrasonic pulses to investigate changes in ultrasonic wave velocity in concrete using artificial sand and proposing a preliminary formula for determining compressive strength on this material have not been found yet. The paper is based on the use of artificial sand and cement with six different mix proportions to produce fine aggregate concrete samples with dimensions of 100 mm x 50 mm. The measured ultrasonic wave velocities show a relationship between pulse velocity and compressive strength described by the equation y = 101.98 ln(x) - 795.61 (with a standard deviation R² = 0.996). The research results can serve as a database for preliminarily determining the compressive strength of concrete samples and fine aggregate concrete components in practical applications without the need for destructive testing.
Keywords: Non-destructive test, Ultrasonic Pulse Velocity, Pulse velocity, Compressive strength, Concrete, Artificial sand.
The ultrasonic pulse velocity (UPV) experimental method belongs to the group of non-destructive testing (NDT) techniques. In our country, there are several studies based on the guidelines of TCVN 9357:2012 for evaluating the quality of heavy concrete using ultrasonic pulse velocity to establish a relationship between compressive strength, ultrasonic pulse velocity, and measuring the depth of open cracks in concrete using ultrasound. However, research results on using ultrasonic pulses to investigate changes in ultrasonic wave velocity in concrete using artificial sand and proposing a preliminary formula for determining compressive strength on this material have not been found yet. The paper is based on the use of artificial sand and cement with six different mix proportions to produce fine aggregate concrete samples with dimensions of 100 mm x 50 mm. The measured ultrasonic wave velocities show a relationship between pulse velocity and compressive strength described by the equation y = 101.98 ln(x) - 795.61 (with a standard deviation R² = 0.996). The research results can serve as a database for preliminarily determining the compressive strength of concrete samples and fine aggregate concrete components in practical applications without the need for destructive testing.
Keywords: Non-destructive test, Ultrasonic Pulse Velocity, Pulse velocity, Compressive strength, Concrete, Artificial sand.
Tài liệu tham khảo:
1. TCVN 4453: 1995, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu.2. Nguyễn Trung Hiếu, Hồ Anh Cương, Nguyễn Ngọc Tân.,(2017). Khảo sát hệ số biến động vận tốc xung siêu âm áp dụng trong đánh giá độ đồng nhất của bê tông. Tạp chí Khoa học – công nghệ; p45-49.
3. Çam, E., Orhan, S., and Lüy, M. (2005), "An analysis of cracked beam , "An analysis of cracked beam structure using impact echo method", Ndt & E International, vol. 38, pp. 368-373.
4. Panzera T.H., Rubio J.C., Bowen C. R., Vasconcelos W.L., Strecker K. (2008), Correlation between structrure and pulse velocity of cêmntitious composites, Advances in Cement Research, vol.20, No.3, July, PP.1-1-108.
5. JCMS-III B5706 (2003), Monitoring Method for Active Cracks in Concrete by Acoustic Emission, Federation of Construction Materials Industries, Japan.
6. Tiêu chuẩn Việt Nam (2012), TCVN : 9357 Bê tông nặng - Phương pháp thử không phá hủy - Đánh giá chất lượng bê tông bằng vận tốc xung siêu âm, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
7. Lê Văn Mạnh, (2020), Nghiên cứu xác định cường độ chịu nén hiện trường của bê tông tường chắn theo tiêu chuẩn EN 13791:2020, Tạp chí khoa học kiến trúc - xây dựng, PP 71-74.
8. Lương Xuân Chiểu (2012), "Nghiên cứu xây dựng đường chuẩn tương quan giữa cường độ chịu nén với vận tốc truyền sóng siêu âm kết hợp trị số bật nảy ứng dụng đánh giá cường độ chịu nén bê tông mác 45-55 MPa", Tạp chí khoa học Giao thông vận tải, số 38, trang 40-45.
9. Nguyễn Hồng Đức (2017), "Nghiên cứu sự phát triển cường độ chịu nén bê tông Geopolymer bằng thí nghiệm không phá hủy mẫu", Tạp chí Xây dựng, số 3, trang 111-115.
10. L. M. Tu, "Xác định môđun đàn hồi tấm bê tông xi măng mặt đường bằng phương pháp siêu âm (Ultrasonic testing methods in determining elastic modulus of concrete pavement plates)," 2016.
11. T. T. Q. Huy and K. Đ. Q. Mỹ, "Xác định và đánh giá khuyết tật cọc khoan nhồi bằng phương pháp xung siêu âm truyền qua hai ống (Identification and evaluation of bored pile defects by ultrasonic pulses transmitted through two tubes)," 2015.
12. H. P. Nam, "Nghiên cứu sử dụng kỹ thuật sóng âm để khảo sát vết nứt trong bê tông khối lớn ở tuổi sớm (Investigation of cracking in massive concrete at early ages by acoustic emission technique)," 2015.
13. BS 1881-203:1986, British standard. Recommendations for measurement of velocity of ultrasonic pulses in concrete UDC 666.972.017:691.32:620.1 Licensed Copy: Technical Information Services Dept ., CNL Technical Information Services, 02 July 2004, Uncon.
Ý kiến bạn đọc
Bạn cần đăng nhập với tư cách là Thành viên chính thức để có thể bình luận
Tin xem nhiều
- Cán bộ, đảng viên với việc tu dưỡng đạo đức cách mạng trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa ở Vệt Nam hiện nay
-
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh long trọng tổ chức Lễ công bố Quyết định thành lập Tạp chí điện tử Khoa học và Công nghệ
- Lồng ghép giáo dục kỹ năng sống cho học sinh THPT thông qua các chủ đề hóa học
- Nghiên cứu lỗi của động cơ không đồng bộ roto lồng sóc 3 pha1,5kw 4 cực trong trường hợp sự cố thanh dẫn roto
- Áp dụng mô hình “Blended learning” trong giảng dạy tiếng Anh cho sinh viên Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh
- Giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý giáo dục sinh viên năm thứ nhất tại Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh
- Xây dựng định mức năng suất và tiêu hao vật tư cho thiết bị khai thác và tuyển quặng tại tổ hợp dự án bô-xit Tân Rai và Nhân Cơ - TKV
- Phân tích và thiết kế bộ điều khiển hệ thống phân loại sản phẩm ứng dụng Logic mờ
- Nghiên cứu giảng dạy vật lí đại cương có hướng dẫn theo module: Phát triển năng lực tự học cho sinh viên
- Nghiên cứu mô hình Blended learning trong dạy học toán cao cấp tại Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh
