Detection of “zero-volume” defects in concrete repair systems using impact-echo method

Abstract

Адгезія в цій системі є одним із найважливіших факторів, що впливають на надійність і довговічність ремонту. Згідно з багатьма стандартами та настановами, для оцінки якості зчеплення в системах ремонту рекомендується тест на відрив. Проте останнім часом спостерігається зростаючий інтерес до розробки неруйнівних методів для оцінки бетонних конструкцій. Більшість неруйнівних методів, згаданих у EN 1504-10 для оцінки ефективності ремонту, засновані на поширенні хвиль напруги. Метод ударної луни вважається одним із перспективних. Літературні дані підтвердили, що дефекти “ненульового об’єму”, що містять повітря, відносно легко виявити за допомогою ударно-ехо-методу, якщо вони досить великі. Складніше виявити “нульові” дефекти, наприклад, пил або будь-який інший антиадгезійний матеріал. Обговорено можливість використання ударно-ехо-сигналу для виявлення “нульових” дефектів у системах ремонту. Для виконання дослідницької програми було виготовлено дванадцять бетонних плит (600´800´80 мм) з бетону C20/25. Для виготовлення бетонних плит використовували такі матеріали: портландцемент СЕМ І 52,5; пісок подрібнений 0/2 мм; щебінь вапняковий 2/8, 8/14, 14/20; вода. Підготовка зразків включала відливання дванадцяти плит підкладки (800´600´80 мм). Відразу після відливання зразки накривали поліетиленовою плівкою на двадцять чотири години. Після цього зразки вийняли з форми та зберігали протягом наступних двадцяти восьми днів у стандартизованих умовах затвердіння (20 °C, відносна вологість 90 %) у камері вологості. На десять бетонних плит було застосовано п’ять типів матеріалів, що розділюють межі розділу. Зовнішній вигляд розділового матеріалу призначений для імітації різного роду “нульових” дефектів, які можуть виникнути під час нанесення ремонтного матеріалу. Зразки досліджувались за принципом ударного відлуння сигналу. Принцип ударного відлуння базується на аналізі форми сигналу та частоти. Результатом перетворення є частотний (амплітудний) спектр, який показує амплітуди різних частот, що містяться у формі сигналу (рис. 4, а). Частота, що відповідає приходу Рхвилі, відбитої від межі розділу, або дно досліджуваної системи, є зворотною часовому інтервалу, видимому в вихідному сигналі.

Adhesion in this system is one of the most important factors that affect the reliability and durability of repair. According to the many standards and guidelines, a pull-off test is recommended for assessment of a bond quality in repair systems. However, a growing interest in development of nondestructive techniques (NDT) for evaluation of concrete structures is recently noted. A majority of NDT methods mentioned in EN 1504-10 for repair efficiency assessment are based on propagation of stress waves. The impact echo method is considered as a one of the promising. The literature data confirmed that the “non-zero volume” defects containing air are relatively easy to detect with impact-echo method if they are large enough. It is more complex to detect “zero-volume” defects, e. g dust or any other antiadhesion material. In this work usability of impact-echo for detection of “zero-volume” defects in repair systems is discussed