Tiêu chuẩn thí nghiệm siêu âm chất lượng cọc khoan nhồi

Thí nghiệm siêu âm cọc khoan nhồi là phương pháp phổ biến và hiệu quả trong việc đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi đã thi công. Ở Việt Nam, các dự án xây dựng có nguồn vốn trong và ngoài nước sử dụng hệ thống quản lý chất lượng khác nhau trong đó có tiêu chuẩn thí nghiệm siêu âm cọc khoan nhồi.

Hình ảnh cho tìm kiếm máy siêu âm cọc khoan nhồi

Phương pháp sử dụng xung siêu âm đánh giá chất lượng bê tông trước đây chỉ áp dụng cho các kết cấu bên trên như dầm, cột, trụ … đã được cải tiến để tiến hành kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi sau khi thi công. Các tiêu chuẩn kỹ thuật cũng được xuất bảo không chỉ hướng dẫn thực hiện thí nghiệm mà còn định hướng cho các nhà sản xuất chế tạo các thiết bị thí nghiệm cọc khoan nhồi tốt hơn, đáp ứng được hoàn cảnh nhu cầu thực tế hơn. Hiện có nhiều dự án xây dựng đang thực hiện trong nước với hệ thống quản lý chất lượng khác nhau tùy thuộc vào các quy định của chủ đầu tư, nhà tư vấn. Tiêu chuẩn thí nghiệm siêu âm là một phần của hệ thống này, tuy nhiên việc áp dụng những tiêu chuẩn này một cách máy móc và không phù hợp tiêu chuẩn thi công vẫn còn phổ biến.

Về đặc điểm thiết bị thí nghiệm thi cọc khoan nhồi:

1. Về tần số phát
2. Tần số phát sóng siêu âm được thiết kế
Tần số phát sóng siêu âm được thiết kế phù hợp với vật liệu kiểm tra và kích thước khuyết tật
tối thiểu cần phát hiện. Bước sóng xung tín hiệu λ được xac định theo công thức:
λ = c * T = c / f (1)
Trong đó:
c: vận tốc truyền sóng siêu âm trong bê tông (lấy bằng 4000 m/s);
T: chu kỳ sóng siêu âm (T = 1/f);
f: tần số sóng siêu âm
Bảng 1 biểu diễn các ngưỡng kích thước khuyết tật mà sóng siêu âm ở một tần số nhất định có thể phát hiện ra với giả thiết rằng khuyết tật chỉ được phát hiện khi kích thước của nó d > λ.
Bảng 1. Kích thước khuyết tật theo tần số sóng siêu âm

Hình ảnh cho tìm kiếm kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi

Kết quả cũng cho thấy nếu tần số sóng siêu âm có tần số 80-100 kHz đã trở nên quá nhạy với các
hạt cốt liệu có dmax = 40-50mm dẫn đến sự suy giảm tín hiệu và khó khăn cho việc sử dụng kết
quả thí nghiệm.
Có thể kết luận, tần số 50-60kHz là tối ưu cho sóng siêu âm của các thiết bị kiểm tra bê
tông.

Ngưỡng sai số đo độ sâu và khoảng cách phát xung khi thí nghiệm chất lượng cọc khoan nhồi theo chiều sau:

Quy định về sai số đo độ sâu ở các tiêu chuẩn có khác biệt khá lớn. JGJ 106-2003 không đề cập
đến sai số này. Lý do cho việc không kể đến có thể tham khảo yêu cầu về khoảng cách phát
xung của JGJ 106-2003. Hai tieu chuẩn TCVN 9396: 2012 va NF P 94-160-1 có cùng một yêu cầu quá cao về sai số đo độ sau la 1/500 chiều sâu siêu âm cọc va 50mm, chọn giá trị lớn hơn trong hai trường hợp. Thí nghiệm thực tế cho thấy rất khó thỏa mãn yêu cầu này và kích thước khuyết tật tật thông thường cũng lớn hơn ngưỡng nay rất nhiều. Các quy định của ASTM D6760-08 có vẻ dễ dàng hơn (1/100L va 250mm chọn giá trị lớn hơn).

Tuy nhiên ngưỡng 1/200L và 100mm có thể là phù hợp với thực tế nhất. Quy định về khoảng cách phát xung theo chiều dọc sắp xếp theo yêu cầu lần lượt là ≤ 1 cm theo NF P 91-160-1, ≤ 50 mm theo ASTM D6760-08, ≤ 250 mm theo JGJ 106-2003. Tiêu chuẩn TCVN 9396: 2012 không có ghi về yêu cầu này. Các quy định của NF P 94-160-1 về sai số đo độ sâu và khoảng cách phát xung dường như quá cao
so với yêu cầu thực tế về kích thước nhỏ nhất của khuyết tật. Ngược lại JGJ 106-2003 dường như phù hợp với các thiết bị của Trung Quốc nên các yêu cầu trên lại quá thoáng dẫn đến tình trạng bỏ sót khuyết tật khi đo thí nghiệm.

Ngưỡng sai số đo thời gian:

Sai số đo thời gian truyền sóng trong mục nay đề cập đến độ phân giải tín hiệu của thiết bị phân
biệt với trường hợp sai số do thuật toán lựa chọn thời gian truyền sóng. Theo định ly của Nyquist-Shannon, để dựng lại một tín hiệu qua lấy mẫu thi tần số lấy mẫu tối thiểu phải gấp đôi tần số của tín hiệu.

Với nhận định tần số siêu âm bê tông trong khoảng 50-60 kHz là phù hợp với các thiết bị kiểm tra bê tông thì tần số lấy mẫu trên thiết bị lớn hơn 100-120 kHz la đạt yêu cầu. NF P 94-160-1 quy định sai số đo thời gian ≤2% thời gian truyền sóng hoặc 1μs, ASTM quy định tần số lấy mẫu tối thiểu 250.000 kHz tương đương 4μs, TCVN 9396: 2012 quy định sai số về thời gian ≤ 1% thời gian truyền sóng, còn tiêu chuẩn JGJ 106-2003 quy định ≤ 0.5 μs. Thực tế thí nghiệm cho thấy, sai số về thời gian truyền sóng do thay đổi khoảng cách đầu đo khi đo còn lớn hơn rất nhiều lên đến 30 μs thì quy định với những gia trị qua nhỏ này ở các tiêu chuẩn là không cần thiết.

LAVME rất hân hạnh được trở thành nhà cung cấp máy kiểm tra bê tông và kiểm định cho quý khách hàng. Xin vui long liên hệ theo địa chỉ dưới đây để được tư vấn cấu hình phù hợp nhất:
CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN VÀ ĐO KIỂM
Địa chỉ: Số 12/942 đường Láng, quận Đống Đa, Tp Hà Nội
Điện thoại: 024 8582 2159          Fax: 024 3971 7621
Email: sales@lavme.vn               Website: lavme.vn
Kỹ sư: Hứa Anh Tuấn
Contact: 0936 36 8731                  Email: huatuanmtp@gmail.com