مقاله تحلیلی:‌ تست یکپارچگی شمع‌ها

شمع‌های بتنی و شفت‌های حفرشده یک دسته مهم از فونداسیون‌ها هستند. علیرغم هزینه نسبتاً بالای آن‌ها اما استفاده از آن‌ها زمانی که می‌خواهیم بارهای یک سازه فوقانی سنگین (پل، ساختمان بلند و غیره) را به لایه‌های پایین‌تر خاک انتقال دهیم، ضروری است. تست یکپارچگی شمع (PIT) یا ASTM D5882، یک روش معمول و غیر مخرب برای ارزیابی یکپارچگی است. تست یکپارچگی شمع را می‌توان برای ارزیابی شمع‌های موجود یا تضمین کیفیت ساخت شمع‌های جدید مورد استفاده قرار داد. تست یکپارچگی برای شمع‌های بتنی پیش‌ساخته (کوبیده) و شمع‌های درجا قابل استفاده است.

تست یکپارچگی شمع

تست یکپارچگی داده‌های مربوط به‌سرعت، شتاب و نیرو (اختیاری) المان‌های سازه‌ای باریک و لاغر را جمع‌آوری می‌کند (ASTM D5882). از امواج صوتی (SE) و پاسخ ضربه (IR) برای تست یکپارچگی فونداسیون و شمع‌های عمیق استفاده می‌شود. از نتایج تست می‌توان برای ارزیابی سطح مقطع عرضی، طول شمع، یکپارچگی و پیوستگی شمع و نیز ثبات مصالح تشکیل‌دهنده شمع استفاده کرد. لازم به ذکر است که این ارزیابی تقریبی است.

روش PIT برای فونداسیون‌های ستونی مانند شمع‌ها و شفت‌های حفاری‌شده (فرورانده شده) بهترین روش است.

روش انجام PIT

لازم است که به سطح سر شمع دسترسی داشته باشیم. سر شمع باید بالاتر از سطح آب و عاری از بتن سست، خاک و سایر مواد خارجی ناشی از فرآیند ساخت و ساز باشد. هر نوع آلودگی باید از سطح بتنی شمع زدوده شود. این کار بسیار حیاتی است، زیرا سنسور و سطح بتنی باید اتصال مناسبی داشته باشند. سنسور باید از لبه‌های شمع فاصله داشته باشد. تست یکپارچگی نباید زودتر از 7 روز پس از بتن‌ریزی یا بعد از رسیدن مقاومت بتن به حداقل 3/4 مقاومت طراحی انجام شود. به عبارتی زمان انجام تست نباید زودتر از وقوع اولین شرط ذکر شده باشد.

از یک چکش برای ضربه زدن به بالای شمع استفاده می‌شود. ضربه باید به‌صورت محوری اعمال شود. مبدل حرکت باید قادر به تشخیص و ثبت امواج منعکس شده در بالای شمع باشد. مبدل‌های شتاب، سرعت، یا تغییر مکان را می‌توان برای این هدف مورد استفاده قرار داد. مبدل شتاب باید حداقل دارای تبدیل‌کننده آنالوگ به دیجیتال با رزولوشن 12 بیت و یک فرکانس نمونه با حداقل 25 کیلوهرتز باشد.

فاصله میان محل ضربه و سنسور نباید بیشتر از 300 میلی‌متر باشد. چندین ضربه به بالای شمع اعمال می‌شود. سپس امواج بازتابی برای هر ضربه مجزا ثبت می‌شود. همان‌طور که پیشتر اشاره شد، می‌توان از مبدل شتاب برای این تست استفاده کرد. در این حالت، دستگاه باید سیگنال مناسب را تأمین و برای یافتن سرعت، انتگرال شتاب را بگیرد. دستگاه باید سیگنال سرعت را در خلال ضربات به صفر برساند.

اطلاعاتی که از این تست می‌توان به دست آورد: