Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9396:2012 về Cọc khoan nhồi - Xác định tính đồng nhất của bê tông

• Số hiệu: TCVN9396:2012
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2012

CHÚ DẪN:
1	Máy đo siêu âm
2	Cáp tín hiệu
3	Ống đo siêu âm
4	Cấu kiện bê tông cần kiểm tra
5	Đầu phát
6	Đầu thu

Hình 1 - Thử nghiệm siêu âm cọc khoan nhồi

7. Đánh giá kết quả thử nghiệm

7.1. Trên cơ sơ các kết quả đo khoảng cách giữa tâm hai đầu đo (khoảng cách giữa tâm hai ống đo cùng một mặt cắt thử nghiệm) và thời gian truyền xung giữa hai đầu đo đó, vận tốc truyền xung siêu âm trong bê tông tại một độ sâu thử nghiệm được tính theo công thức:

V = (1)

trong đó:

V là vận tốc truyền xung siêu âm, tính bằng mét trên giây (m/s);

L là khoảng cách giữa tâm hai đầu đo, tính bằng mét (m);

T là thời gian truyền xung siêu âm qua chiều dài L, tính bằng giây (s).

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp khoảng cách giữa tâm hai đầu đo ≤ 30 cm, cần chú ý giá trị vận tốc truyền xung trong bê tông có thể bị ảnh hưởng đáng kể do sai số khi xung siêu âm phải truyền qua môi trường nước và vật liệu làm ống siêu âm.

...

...

...

7.3. Tại hiện trường có thể sơ bộ đánh giá kết quả đo về tính đồng nhất của bê tông cọc dựa theo biểu đồ tín hiệu thời gian hoặc vận tốc truyền xung siêu âm thu được theo suốt chiều dài mặt cắt thí nghiệm. Khi thấy có sự giảm vận tốc truyền xung (giảm ≥ 20 %) hoặc tăng thời gian truyền xung (tăng ≥ 20 %), thì phải thử nghiệm lại ở cao độ của vị trí đó để khẳng định khuyết tật.

CHÚ THÍCH: Khi xác định tính đồng nhất của bê tông bằng phương pháp xung siêu âm cần đánh giá kết hợp với kết quả thử nghiệm nén mẫu bê tông và chỉ xét cho phần mẫu bê tông đạt yêu cầu về cường độ theo thiết kế.

7.4. Để đánh giá tính đồng nhất và vị trí khuyết tật của bê tông cọc khoan nhồi hoặc cấu kiện móng thử nghiệm nên kết hợp các đặc trưng của xung siêu âm ghi nhận được như: vận tốc, biên độ, năng lượng, thời gian truyền xung siêu âm. Phương pháp đánh giá được tham khảo trong (xem Phụ lục C).

8. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm cần nêu được các nội dung chính sau đây:

- Mở đầu (giới thiệu tên công trình, địa điểm, hạng mục thí nghiệm, ngày bắt đầu thử nghiệm ...);

- Phương pháp thử nghiệm;

- Thiết bị thử nghiệm (tính năng thiết bị, phạm vi hoạt động, hãng chế tạo, thời hạn kiểm định hiệu chuẩn cho phép sử dụng);

- Đánh giá kết quả thử nghiệm (tính đồng nhất của bê tông dọc theo chiều dài cọc, phạm vi nghi ngờ khuyết tật nếu có, ...);

...

...

...

- Phụ lục (các biểu đồ vận tốc truyền xung siêu âm theo các mặt cắt thí nghiệm đo được, xem Phụ lục A).

Phụ lục A

(Quy định)

Biểu đồ vận tốc truyền xung siêu âm

Biểu đồ vận tốc truyền xung siêu âm được thể hiện trên Hình A.1.

Báo cáo thử nghiệm phải có đầy đủ các nội dung:

1) Tên công trình;

4) Số hiệu cọc thử nghiệm;

...

...

...

5) Tên mặt cắt thử nghiệm;

3) Đơn vị thử nghiệm;

6) Ngày thử nghiệm.

CHÚ DẪN:

1 Vùng bê tông thân cọc có khuyết tật

Hình A.1 - Biểu đồ vận tốc truyền xung siêu âm

Phụ lục B

...

...

...

Sơ đồ bố trí ống đo siêu âm đối với các cấu kiện móng khác nhau

Sơ đồ bố trí ống đo siêu âm đối với các cấu kiện móng khác nhau được thể hiện trên Hình B.1

CHÚ DẪN:

1 Ống đo siêu âm

2 Mặt cắt siêu âm giữa hai ống

CHÚ THÍCH: Bố trí ống đo siêu âm trong các cấu kiện móng khác nhau

a) Khi đường kính cọc Ф ≤ 60 cm (2 ống, góc giữa các ống là 180°);

b) Khi đường kính cọc 60 cm < Ф ≤ 100 cm (3 ống, góc giữa các ống là 120°);

...

...

...

d) Đối với tường trong đất;

e) Đối với cọc Ba - ret.

Hình B.1 - Sơ đồ bố trí ống đo siêu âm

Phụ lục C

(Tham khảo)

Xác định tính đồng nhất và khuyết tật của bê tông

C.1 Xác định tính đồng nhất và khuyết tật của bê tông theo các đặc trưng của xung siêu âm

C.1.1 Tính đồng nhất của bê tông cọc được hiểu là sự đồng đều về chất lượng bê tông theo chiều dài thân cọc và mặt cắt tiết diện cọc. Trong phương pháp xung siêu âm vùng bê tông có tính đồng nhất thể hiện ở sự ổn định và đồng đều của vận tốc truyền xung. Khi biểu đồ vận tốc truyền xung siêu âm có sự thay đổi theo chiều giảm lớn hơn 20 % thì xuất hiện khuyết tật. Vùng bê tông không có khuyết tật xung có biên độ biến đổi bình thường, vùng xuất hiện khuyết tật biên độ xung suy giảm rõ rệt. Các biểu đồ biểu diễn sự thay đổi về thời gian, biên độ xung và vận tốc truyền xung được thể hiện ở các (xem Hình C.1, C.2 và C.3), trong đó trục tung của biểu đồ là biên độ xung hoặc độ sâu thí nghiệm trục hoành là thời gian hoặc vận tốc truyền xung.

...

...

...

C.1.3 Trong quá trình xử lý kết quả thí nghiệm cần phân biệt để xử lý hoặc loại bỏ các xung bị ảnh hưởng do nhiễu (xem Hình C.4).

Hình C.1 - Biểu đồ xung siêu âm truyền qua vùng bê tông không có khuyết tật

Hình C.2 - Biểu đồ xung siêu âm đi qua vùng bê tông có khuyết tật, biên độ giảm thời gian truyền xung tăng mạnh.

CHÚ DẪN:

1 Vùng bê tông thân cọc có khuyết tật

2 Vùng bê tông thân cọc đồng nhất, vận tốc truyền xung ổn định đồng đều

...

...

...

Hình C.4 - Biểu đồ xung siêu âm bị ảnh hưởng do nhiễu.

C.1.4 Kết hợp giữa năng lượng và vận tốc truyền xung sẽ cho phép người thí nghiệm đánh giá một cách có hiệu quả về khả năng xuất hiện khuyết tật trên thân cọc khoan nhồi cũng như các cấu kiện móng bê tông khác.

C.1.5 Năng lượng truyền xung siêu âm là một giá trị đo sự vận động của môi trường mà xung truyền qua. Năng lượng truyền xung được tính bằng tích phân các số liệu thu được trong một khoảng sử dụng mà nó được chỉ ra trong bộ đếm dữ liệu. Năng lượng được đo bằng Volt - giây, nhưng trong thực tế giá trị thực bị bỏ qua. Năng lượng thực tế được truyền và nhận bơi phần cứng của thiết bị rất khó để đánh giá một cách định lượng, vì vậy nó chỉ được đánh giá một cách định tính hoặc tương đối. Thông thường giá trị năng lượng được biểu thị theo biểu đồ logarit.

C.1.6 Từ biểu đồ biến thiên năng lượng truyền xung siêu âm tại các độ sâu thí nghiệm (xem Hình C.5), sự xuất hiện khuyết tật trong bê tông được đánh giá tương ứng với độ giảm 50 % năng lượng.

C.2 Xác định vị trí và hình dạng của khuyết tật

Sau khi xác định cọc bị khuyết tật, nếu như cần xác định hình dạng của khuyết tật dùng phương pháp quét xung siêu âm cả hai phía (xem Hình C.6). Nguyên lý của phương pháp này là cố định một đầu đo tại vị trí có khuyết tật, đầu kia di chuyển theo phương đứng để nhận tia quét. Tại từng vị trí đo phải tính được khoảng cách truyền xung siêu âm (khoảng cách giữa hai đầu đo theo đường chéo), kết hợp nhiều mặt cắt và căn cứ vào vận tốc và năng lượng truyền xung để xác định hình dạng khuyết tật.

CHÚ DẪN:

...

...

...

2 Đường biểu diễn năng lượng

3 Vùng bê tông thân cọc có khuyết tật

Hình C.5 - Biểu đồ vận tốc và năng lượng truyền xung siêu âm

CHÚ DẪN: Các vị trí khuyết tật khác nhau trong cấu kiện bê tông

1 Đầu phát

2 Đầu thu

3 Ống đo siêu âm

4 Khuyết tật trong bê tông

...

...

...

Hình C.6 - Sơ đồ bố trí đầu thu, phát xung siêu âm để xác định vị trí Và hình dạng khuyết tật

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1 Phạm vi áp dụng

2 Thuật ngữ và định nghĩa

3 Quyết định chung

4 Thiết bị thí nghiệm

5 Yêu cầu về lắp đặt ống siêu âm

...

...

...

7 Đánh giá kết quả thí nghiệm

8 Báo cáo kết quả thí nghiệm

Phụ lục A (quy định): Biểu mẫu vận tốc truyền xung siêu âm

Phụ lục B (tham khảo): Sơ đồ bố trí ống đo siêu âm đối với các cấu kiện móng khác nhau

Phụ lục C (tham khảo): Xác định tính đồng nhất và khuyết tật của bê tông