Β. Μη καταστροφικές Μέθοδοι – NDT 1

Μέθοδος εξόλκευσης ήλων 

Πρόκειται για μια έμμεση (Μη Καταστροφική) Μέθοδο προσδιορισμού της θλιπτικής αντοχής του σκυροδέματος. Με την χρήση ενός πυροδοτικού εκτοξευτή, εκτοξεύεται σε επαφή με το σκυρόδεμα ένας πρότυπος ήλος μήκους 4cm και διαμέτρου 4mm ο οποίος εισάγεται εντός του σκυροδέματος. Ο ήλος εξολκεύεται με ειδικό εξολκέα ο οποίος φέρει και δυναμόμετρο. Μετράται η δύναμη εξολκεύσεως η οποία μεταφράζεται, με κατάλληλα διαγράμματα, σε θλιπτική αντοχή σκυροδέματος.

Οι αναπτυσσόμενες τριβές (ανάλογες των πλευρικών πιέσεων), εξαρτώνται από τις ελαστικές και πλαστικές ιδιότητες του υλικού, επομένως αποτελούν κριτήριο για την αντοχή του.

Έλεγχος ποιότητας σκυροδέματος – μέτρηση βάθους ρωγμής με υπερήχους

Οι υπερηχομετρήσεις αποτελούν μία μη καταστροφική μέθοδο, κατά την οποία μετράται η ταχύτητα διάδοσης ακουστικών κυμάτων, η οποία εξαρτάται από το μέτρο ελαστικότητας και συνεπώς από την αντοχή του σκυροδέματος. Η μέθοδος συνίσταται στην εφαρμογή δύο κρυστάλλων στα άκρα ενός στοιχείου, εκ των οποίων ο ένας δρα ως πομπός και ο άλλος ως δέκτης. Μετρώντας το χρόνο διάδοσης των κυμάτων από τον πομπό προς το δέκτη και γνωρίζοντας τη μεταξύ τους απόσταση υπολογίζεται η ταχύτητα των υπερήχων.

Η μέθοδος χρησιμεύει αφενός για την εκτίμηση της θλιπτικής αντοχής του σκυροδέματος, όπως προαναφέρθηκε, αφετέρου για τον εντοπισμό ρωγμών και τον υπολογισμό του μεγέθους τους. Πιο συγκεκριμένα ο μεγάλος χρόνος μετάδοσης των κυμάτων μπορεί να οφείλεται είτε σε κακή ποιότητα σκυροδέματος είτε στην ύπαρξη ρωγμών, οι οποίες υποχρεώνουν τα σήματα να ακολουθήσουν τεθλασμένη πορεία.

Έλεγχος πάχους  σκυροδέματος με υπερήχους

Μέτρηση πάχους σκυροδέματος χωρίς τρυπήματα, χωρίς πυρηνοληψία, και χωρίς σκαψίματα για έλεγχο και αξιολόγηση συµµόρφωσης προδιαγραφών πάχους και ακεραιότητας στοιχείων από σκυρόδεμα.

Υπάρχει δυνατότητα να μετρηθεί το πάχος του σκυροδέματος από 38,1 χιλιοστά μέχρι 1,8 μέτρα καθώς και να γίνει ανάλυση των κυμάτων ηχούς πρόσκρουσης σε πραγματικό χρόνο για αναλύσεις ελαττωμάτων (ρωγμών κλπ), χωρίς να χρειάζεται να είναι γνωστό το πάχος του υπό μέτρηση σκυροδέματος  για αυξημένη ακρίβεια των μετρήσεων πάχους σε εφαρμογές στις οποίες το πάχος δεν είναι διαθέσιμο για βαθμονόμηση ταχύτητας.

Μέτρηση αγωγιμότητας σκυροδέματος

Η μέτρηση της ηλεκτρικής  αγωγιμότητας του σκυροδέματος γίνεται με έναν ανιχνευτή τεσσάρων σημείων τύπου Wenner. Προσδιορίζεται η πιθανότητα διάβρωσης. Μεγάλες τιμές στην αγωγιμότητα σε κάποια περιοχή φανερώνουν ότι στην περιοχή αυτή έχει αρχίσει να διαβρώνεται ο οπλισμός.

Μέτρηση εφελκυστικής αντοχής

Η μέτρηση εφελκυστικής αντοχής έχει σκοπό  την εκτίμηση της δύναμης που χρειάζεται για την αποκόλληση της επικάλυψης άκαμπτων επιφανειών όπως, μέταλλο, σκυρόδεμα ή ξύλο.

Η δοκιμή αυτή καθορίζει τη μέγιστη κάθετη δύναμη που μπορεί να αντέξει μια επιφάνεια πριν την αποκόλληση του επιστρωμένου υλικού ή και αν η επιφάνεια παραμένει άθικτη με επιβολή της παραπάνω δύναμης.

Η αποτυχία θα συμβεί στην πιο αδύναμη επιφάνεια της  και θα αποκαλυφθεί από τη σπάσιμο της.

Η δοκιμή κρίνεται απαραίτητη πριν από κάθε απόφαση μελέτης ενίσχυσης ώστε να μπορέσει να εξαχθεί συμπέρασμα για τον τρόπο επέμβασης και τα προδιαγραφόμενα υλικά , αλλά και μετά την εφαρμογή επισκευαστικών κονιαμάτων (έλεγχος επισκεύων).

Μέθοδος μέτρησης ενανθράκωσης και ph 

Η μέτρηση της ενανθράκωσης σε δοκίμια σκυροδέματος αποτελεί μία ημικαταστροφική μέθοδο η οποία βασίζεται στην μεταβολή του PH λόγω της παρουσίας διοξειδίου του άνθρακα. Η μέθοδος πραγματοποιείται με ψεκασμό διαλείμματος φαινολοφθαλεϊνης σε δοκίμια σκυροδέματος.

Ο έλεγχος του βαθμού ενανθράκωσης, είναι εξαιρετικά σημαντικός αφού η αλκαλικότητα του σκυροδέματος, η οποία χαρακτηρίζεται από τιμή του PH προστατεύει τις ράβδους οπλισμού έναντι διάβρωσης,  η οποία οδηγεί στην απώλεια της εφελκυστικής αντοχής του χάλυβα.

Μέτρηση ρωγμών

Ο έλεγχος / μέτρηση γίνεται με μετρητές παραμορφώσεων. Εφαρμόζονται για την παρακολούθηση και καταγραφή μακροχρό­νιων παραμορφώσεων, παρακολούθηση και καταγραφή παραμορφώσεων που προέρχονται από παροδικά φορτία. Επίσης μετράται το εύρος της ρωγμής.

Μέτρηση χλωριόντων

Οι ράβδοι οπλισμού προστατεύονται από την διάβρωση μέσω ενός πολύ λεπτού επιφανειακού στρώματος ένυδρου οξειδίου του σιδήρου, που δημιουργείται λόγω της υψηλής αλκαλικότητας του σκυροδέματος που τις περιβάλλει. Η αλκαλικότητα αυτή χαρακτηρίζεται από μία τιμή του pH γύρω στο 12.5, που αντιστοιχεί στην υπό συνήθη θερμοκρασία συγκέντρωση ισορροπίας του υδροξειδίου του ασβεστίου Ca(OH)2, στο νερό των πόρων. Το προστατευτικό στρώμα οξειδίου μπορεί να διατρηθεί τοπικά από ιόντα χλωρίου, αν η συγκέντρωση των τελευταίων υπερβαίνει το 0.4 ÷ 0.6 % του βάρους του τσιμέντου, ή να διαλυθεί γενικά,λόγω μείωσης της αλκαλικότητας του σκυροδέματος γύρω από την ράβδο, σε τιμές του pH κάτω από 9.0. Τότε λέμε ότι ο χάλυβας του οπλισμού αποπαθητικοποιήθηκε (δηλαδή δεν απολαμβάνει πλέον την παθητική προστασία που του προσέφερε η αλκαλικότητα του σκυροδέματος).

Τα χλωριόντα που μπορεί να διατρήσουν το προστατευτικό στρώμα οξειδίου μέσω του νερού των πόρων μέχρι τον οπλισμό, μπορεί να προέρχονται από ενδογενή ή εξωγενή αίτια όπως περιγράφονται παρακάτω.

• Ενδογενή αίτια (αρχική παρουσία) Τα χλωριόντα εμπεριέχονται στο εσωτερικό του σκυροδέματος όπως: έχουν χρησιμοποιηθεί συλλεκτά αδρανή από παραλίες ή θαλασσινό νερό ανάμιξης πρόσμικτα βελτιωτικά σκυροδέματος που περιέχουν χλωριούχα άλατα,
• Εξωγενή αίτια (διείσδυση) Τα χλωριόντα προέρχονται από το φυσικό περιβάλλον, παραθαλάσσιες περιοχές. Η μέτρηση περιλαμβάνει ανάλυση δείγματος σκυροδέματος για να προσδιορισθεί η περιεκτικότητα σε χλωριόντα.

Μέθοδος Πυρηνοληψίας

Η πυρηνοληψία αποτελεί μία ιδιαιτέρως αξιόπιστη ημικαταστροφική μέθοδο η οποία βασίζεται στην διάτρηση και αποκοπή κυλινδρικού δοκιμίου. Μέσω της μεθόδου λήψης δοκιμίου δομικού στοιχείου επιτυγχάνεται:

• ο προσδιορισμός της αντοχής σε θλίψη
• ο προσδιορισμός του βαθμού ενανθράκωσης
• ο προσδιορισμός της αντοχής σε εφελκυσμό από διάρρηξη
• η εύρεση του μέτρου ελαστικότητας
• η εύρεση του λόγου Poisson
• τον εντοπισμό ρωγμών ή άλλων αστοχιών στη μάζα του σκυροδέματος
• ο προσδιορισμός της υγρασίας
• ο προσδιορισμός της μάζας και του φαινόμενου βάρους

Η μέθοδος της πυρηνοληψίας βρίσκει εφαρμογή σε κτίρια από σκυρόδεμα ή τοιχοποιία.

2. Αποτύπωση – Έλεγχος Ποιότητας Οπλισμού

Αποτύπωση οπλισμού εννοούμε τον εντοπισμό του οπλισμού (διαμήκη και εγκάρσιου) δηλαδή το πλήθος των ράβδων, τη θέση του στο σκυρόδεμα, την διάμετρο του, καθώς και την επικάλυψη του.  . Είναι απολύτως Μη Καταστροφική Μέθοδος και δεν πραγματοποιείται η παραμικρή επέμβαση στο στοιχείο που ελέγχεται.

Ο Έλεγχος ποιότητας οπλισμού γίνεται με τις παρακάτω μεθόδους :

Μέθοδος Ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων  

Η μέθοδος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων αποτελεί μία πολύ αξιόπιστη μέθοδο και στην ανάκλαση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που παράγονται από το όργανο και τα οποία αντανακλώνται στον χάλυβα του υπό εξέταση στοιχείου. Περιλαμβάνει πομποδέκτη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ο οποίος κινείται επί επίπεδης επιφάνειας. Με την μέθοδο των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων επιτυγχάνεται:

• ο προσδιορισμός της διαμέτρου των οπλισμών (διαμήκης οπλισμός και συνδετήρες)
• ο προσδιορισμός της στάθμης των οπλισμών (θέση και βάθος ολισμών).

Μέθοδος μέτρησης δυναμικού διάβρωσης

Στόχος της μεθόδου του ημι-δυναμικού είναι να εντοπισθούν σημεία επάνω στο σκυρόδεμα όπου έχει αρχίσει σημαντικά η διάβρωση του οπλισμού. Αυτό επιτυγχάνεται με την μέτρηση της διαφοράς δυναμικού μεταξύ του οπλισμού και του σκυροδέματος με την χρήση μιας κλασσικής διάταξης φυσικού δυναμικού με «απόλωτα» ηλεκτρόδια θειικού χαλκού. Μεγάλες αρνητικές τιμές στην διαφορά δυναμικού σε κάποια περιοχή φανερώνουν ότι στην περιοχή αυτή έχει αρχίσει να διαβρώνεται ο οπλισμός.

Μέθοδος σκληρομέτρησης

Στην μέθοδο αυτή γίνεται έλεγχος κατά Vickers (HV) ώστε να γίνει  καθορισμός της εφελκυστικής αντοχής ft και  του ορίου διαρροής fy , του χάλυβα των ράβδων οπλισμού επί τόπου του έργου (δεν αποκόπτεται τεμάχιο). Η μέθοδος είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τον καθορισμό της πραγματικής εφελκυστικής αντοχής (απομένουσα αντοχή σε περίπτωση πυρκαγιάς κ.λ.π.). .

3. Λοιπές μέθοδοι

Ενδοσκόπιο

Μπορεί να ελεγχθεί και φωτογραφηθεί η κατάσταση της μάζας δομικού στοιχείου αφού προηγηθεί μικρή διάτρηση. Μέθο­δος με την οποία διανοίγεται μικρή οπή 10 έως 15 mm, εισάγεται ο σωλήνας του ενδοσκοπίου, ελέγχεται  φωτογραφίζοντας η και βιντεοσκοπώντας παράλληλα  το εσωτερικό ή η παράπλευρη επιφάνεια της διατρήσεως για τον εντοπισμό κοιλοτήτων, κενών, φωλεών σε σκυρόδεμα ή τοιχοποιία, έλεγχο της κατάστασης οπλισμού (διαβρωμένων ή μή) κυρίως προεντεταμένων στοιχείων καθώς και  πληρότητα  ενέσεων (ρητίνες  ή τσιμεντενέσεων).

Υπέρυθρη φωτογράφηση

Μη καταστροφική μέθοδος η οποία βασίζεται στην μεταβολή της θερμικής αγωγιμότητας  δια μέσου δομικού στοιχείου (σκυροδέματος, χάλυβα, τοιχοποιίας, ξύλου) παρουσία ελαττωμάτων, φθορών ή διαφορετικών υλικών καθώς και στο γεγονός ότι η εκπεμπόμενη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από μια επιφάνεια εξαρτάται από την θερμοκρασία της. Η μέθοδος εφαρμόζεται για τον έλεγχο ρωγμών και αποφλοιώσεων σε δάπεδα και καταστρώματα γεφυρών, υγρασίας σε κτίρια,, και εντοπισμός διαφορετικών υλικών.

Μέτρηση υγρασίας –Θερμοκρασίας

Μέτρηση – αξιολόγηση του ποσοστού της υγρασίας αλλά και θερμοκρασίας σκυροδεμάτων – κονιαμάτων καθώς και οικοδομικών υλικών και ξύλου.

Με αυτήν την μέθοδο προσδιορίζουμε  την σχετική υγρασία όχι μόνο στην επιφάνεια αλλά και στο επιλεγμένο βάθος ακόμα και με σημεία προκαθορισμένα και ενσωματωμένα στο σκυρόδεμα

Εξαναγκασμένη διέγερση κατασκευών-Μέθοδος Μικροδονήσεων

Παρέχουμε Ηλεκτροδυναμικά φορητά συστήματα διέγερσης-δόνησης των κατασκευών για την ταλάντωσή τους σε συχνότητες συντονισμού μέσω διέγερσης με τυχαίες ή ημιτονοειδείς κυματομορφές.

Με την μέθοδο της εξαναγκασμένης δυναμικής διέγερσης η κατασκευή υποβάλλεται σε γνωστή εκ των προτέρων δυναμική διέγερση με  τεχνητά μέσα . Μια  αρμονική διέγερση γνωστής συχνότητας εφαρμόζεται μέσω ενός δονητή στην κατασκευή , το πλάτος και η φάση της απόκρισης καταγράφονται. Η παραπάνω διαδικασία επαναλαμβάνεται αλλάζοντας κάθε φορά τη συχνότητα της διέγερσης από χαμηλότερη σε υψηλότερη. Έτσι, σχεδιάζεται η καμπύλη συχνότητας-απόκρισης της κατασκευής μέσω της οποίας μπορούν να υπολογιστούν στη συνέχεια τα δυναμικά χαρακτηριστικά της κατασκευής όπως ιδιοσυχνότητες, συντελεστές απόσβεσης, ιδιομορφές κλπ.