فحص الخرسانة بالموجات فوق الصوتية

كثيراً مانسمع بالفحص بالأمواج فوق الصوتية خصوصاً في ميدان الطب ، والموجات فوق الصوتية هي موجات بترددات أكـبر من 20 كيلوهرتز وهي فوق طاقة السمع للأنسان ومن النادر أن يكون احدنا قد سمع بهكذا فحص للخرسانة ،نعم ان هناك جهازاً مصنعاً لهـذا الغرض منذ الأربعينات يسمى (الفاحص الرقمي المحمول بالموجات فوق الصوتية)Potable Ultrasonic Non-destructive Digital Indicating Tester والمسمى أختصاراً (بانديت)(PUNDIT) وهو من الفحوصات الغير أتلافية للخرسانـة Non Destructive) ) وقد شاع أستخدامه في بداية السبعينات عندما ظهرت المعدات للأستخدام التجاري الواسع وقد تضمنت المواصفة البريطانية المرقمة BS 1881 لسنة 1996 تفاصيل وكيفية أجراء هذا الفحص (البانديت) فهو عبارة عن تمرير موجة مائة فولت لمدة عشرين ماكرو ثانية من خلال مسمار ملتصق بسطح بالخرسانة الى مستقبل من الجهـة الأخرى المقابلـة أو بنفس الجـهة ولكن على مسافة معيـنة حيث يتم (الأستماع) الى الأشارة الناتجة وتسجيل الوقت الذي أستغرقته للوصول على شاشة الكترونية وتحسب سرعة الصوت في الخرسانة أما بشكل مباشر ومنها يتم معرفة قوة الخرسانة المفحوصة وصلابتهاأو من خلال رسم مخططات شبكية لنقاط الضعف في الطاقة ولا زالت هذه الطريقة مستخدمة من قبل الفاحصين والباحـثين على حد سواء.وقد حصلت تطورات هامة مؤخـراً بالأعتمـاد علـى مبادئ الكهروستاتيك بأمرار حزمة الأمواج خلال الخرسانة غير الرطبة وتحديد خصائصها الصوتية الخاصة.ومع التطور الكبير في عالم الحاسوب والقدرات الهائلة في أمكانية أجراء المسوحات والقياسات الدقيقة تم السيطرة على نسبة الأشارة/الضوضاء وتقليل الضجيـج الناتج في الأشارة وتحسين خواصها وقياس سرعة الصوت وهذا التحسين في نسية (SNR )أي (Signal-to-Ratio )جعل بالأمكان أجراء الفحص بالموجات فوق الصوتية من دون التماس بين محولات الطاقة والعينة المفحوصة ويدعى بالفحص الهوائي المزدوج وقد طور فريق البحث في جامعة (warwick ) للهندسة هذه الطريقة منذ العام 2002 بأستخدامها في فحص الخرسانة عندما يتعذر الوصول الى السطح الحقيقي للخرسانة أو تكون هناك صعوبة في تثبيت أدوات القياس على سطح الخرسانة وتمكن الباحثين من الحصول على نتائج جيدة من خلال قياس طيف التردد للأشارة بين المرسلة والمستقبلة وتم أستخدام الحواسيب لخزن الأشارة الناتجة لغرض دراستها والأستفادة منها.
وقد برهن العمل على هذا الأختبار أنه بالأمكان أجراء هذا الفحص من دون التماس مع العينة بأستخدام المعدات المسماة (NC ) أو
(Non-Contact ) وبحد أعلى لسمك خرسانة 75 ملم وهذه المعدات أكثر حساسية من جهاز (البانديت) في نقل الأشارة خـلال الخرسانة وقاد العمل الى أجراء دراسات عديدة لمعرفة تأثير الركام (الحصو+الرمل) ونسبة الرطوبة الموجودة بالنموذج نتيجة الرش المسبق بالماء لغرض المعالجة ( Curing ) على سرعة الصوت (الموجة فوق الصوتية) في الخرسانة وبنسبة ماء/أسمنت مثالية وقد وجد ان سرعة الصوت تزداد بزيادة محتوى الركام والرطوبة المخزونة في النموذج أكثر من علاقتها بزيادة قوة الخرسانة وتجري الآن الدراسات لمعرفة تأثير وجود حديد التسليح في هذه القياسات ولتصنيع معدات تجارية للأستخدام الواسع في هذا المجال .

على الموضوع الجميل ده