Questa nota applicativa descrive come ispezionare le strutture in calcestruzzo rinforzato con fibre d'acciaio utilizzando l'eco a impulsi ultrasonici.

Il calcestruzzo rinforzato con fibre d'acciaio (SFRC) è sempre più utilizzato per varie applicazioni strutturali, tra cui rivestimenti di tunnel prefabbricati e magazzini. All'interno dell'SFRC sono presenti piccole fibre d'acciaio discontinue, posizionate e orientate in modo casuale. Queste fibre migliorano la resistenza del calcestruzzo, la resistenza alle fessure e agli urti.

Con la crescente diffusione dell'SFRC, aumenta anche la richiesta di NDT per questo materiale. Un requisito NDT è la localizzazione dei condotti di post-tensione nell'SFRC prima dei lavori di installazione. È essenziale che i condotti di post-tensione siano localizzati in modo da essere evitati durante le operazioni di carotaggio e perforazione. I danni ai cavi di post-tensione possono ridurre significativamente la resistenza di una struttura.

Situazione

L'individuazione dei condotti di post-tensione è impegnativa perché tendono a trovarsi piuttosto in profondità sotto la superficie, dietro almeno uno strato di armatura in acciaio e anche vicino all'armatura in acciaio. I coprimetri (tecnologia a correnti parassite) non sono adatti a localizzare i condotti dei tendini perché la loro profondità di penetrazione è limitata e perché sono progettati per rilevare le armature in acciaio. Il Ground Penetrating Radar (GPR) offre una penetrazione più profonda e una buona risoluzione per tutti gli oggetti metallici, quindi è una buona scelta.

Tuttavia, il rilevamento dei condotti di post-tensione nell'SFRC rappresenta un'altra sfida. Il GPR utilizza onde radio che sono fortemente riflesse dai confini di materiali con proprietà elettriche diverse. Ciò significa che un canale di post-tensione all'interno di un calcestruzzo "normale" verrà evidenziato molto chiaramente, a causa del forte contrasto tra calcestruzzo e acciaio. Il problema dell'SFRC è che le fibre d'acciaio sono distribuite in modo casuale all'interno della miscela di calcestruzzo, rendendola molto conduttiva. Il contrasto tra il materiale di partenza (calcestruzzo SFRC) e i condotti di post-tensione (acciaio) è quindi notevolmente ridotto. Le immagini GPR dell'SFRC sono sfocate e confuse, con forti riflessi a bassa profondità dovuti alle fibre d'acciaio. Anche i copritermometri non funzionano bene, perché sono progettati per rilevare armature in acciaio in ambienti non conduttivi.

Solution

Screening Eagle Technologies offre uno strumento avanzato ad ultrasuoni ad eco pulsato, Pundit PD8050. Questo strumento utilizza onde ultrasoniche che vengono fortemente riflesse dai confini di materiali con proprietà meccaniche diverse. Pertanto, sono adatti a rilevare i difetti ("aria") all'interno del calcestruzzo e sono meno adatti a rilevare il metallo all'interno del calcestruzzo. Tuttavia, sono in grado di rilevare i grandi condotti metallici di post-tensione nell'SFRC, con poche interferenze da parte delle fibre d'acciaio.

La tensione e la frequenza di trasmissione di Pundit PD8050 possono essere impostate esattamente dall'utente, consentendo di ottimizzare le impostazioni per il difficile materiale SFRC. Inoltre, viene utilizzato un algoritmo avanzato SAFT (Synthetic Aperture Focusing Technique) insieme a una tecnica di messa a fuoco ad alta definizione, che consente di risolvere meglio di prima gli oggetti a bassa profondità. È persino possibile risolvere la sovrapposizione di armature vicino alla superficie.

I risultati qui riportati riguardano una lastra in SFRC di 500 mm di spessore con reti di armatura e cavi multipli di post-tensione. La soletta faceva parte di un edificio utilizzato per la produzione e lo stoccaggio di prodotti chimici. Utilizzando la piattaforma Screening Eagle Workspace, i risultati possono essere condivisi in modo semplice e sicuro con altre parti interessate, anche fuori sede. Inoltre, i rapporti possono essere redatti ovunque e in qualsiasi momento.

Per completare il processo di ispezione end-to-end, il software Screening Eagle INSPECT acquisisce e geolocalizza tutti i dati di ispezione, dall'ispezione visiva alle misurazioni dei sensori, in una piattaforma cloud centralizzata per la collaborazione, l'analisi e la creazione di report personalizzati. Questa potente soluzione elimina il doloroso consolidamento di input di ispezione eterogenei, come annotazioni, fotografie e schizzi, e dati dei sensori: la vostra piattaforma all-in-one per i dati di ispezione.

Questa nota applicativa è stata creata grazie a Advanced Rapid Geotechnical Services Pte Ltd.