Betonirakenteiden NDT-tutkimukset

Betonirakenteita voidaan tutkia moderneilla ainetta rikkomattomilla NDT-tutkimuksilla (Non-Destructive testing).

Betonirakenteiden 3D-ultraäänitutkimus 

Ultraäänitutkimus mahdollistaa massiivisten valujen tutkimisen jopa 2.5 metrin syvyyteen, jossa selvitetään muun muassa kylmäsaumat, tartunnat ja tyhjätilat. Menetelmä soveltuu erinomaisesti esimerkiksi jänneterästen injektointien tarkasteluun suojaputkien sisältä. Myös muita rakennevaurioita, kuten halkeamia, tyhjätiloja ja epäjatkuvuuskohtia on mahdollista analysoida suurella tarkkuudella hyvinkin massiivisten rakenteiden osalta. Ultraäänitutkimuksessa käytetään matalataajuista ultraääntä käyttävää laitetta, jolla saatu data perustuu leikkausaaltojen heijastumiseen rakenteen sisältä. Luotausalueesta muodostetaan tulkintaohjelman avulla yhtenäinen 3D-kuva, jota voidaan tarkastella tietokoneella kaikissa eri leikkaustasoissa ja tarkasteltava alue on rajattavissa.

Kuva: Ultraäänitutkimuslaite MIRA A-1040 ja havainnekuvat injektointien luotauksesta.

 

• MIRA-ultraäänitomografi on niin sanottu ainetta rikkomaton (NDT) betonirakenteiden tutkimuslaite. Laite käyttää matalataajuista ultraääntä (25-85 kHz). Tulosten tulkinta perustuu leikkausaaltojen heijastumiseen rakenteen sisällä. Skannatusta alueesta muodostetaan tulkintaohjelman avulla yhtenäinen 3D-kuva, jota voidaan tarkastella tietokoneella kaikissa eri leikkaustasoissa. MIRA-ultraäänitutkimus soveltuu seinämävahvuudeltaan jopa 2500 mm olevien yhtenäisten betoni- ja kivirakenteiden tarkasteluun.
• Menetelmä soveltuu erityisesti jänneterästen injektointien tarkasteluun suojaputkien sisältä. Myös muita rakennevaurioita, kuten halkeamia, tyhjätiloja, tartuntoja ja epäjatkuvuuskohtia on mahdollista analysoida suurella tarkkuudella.

Betonirakenteiden tutka-aaltotutkimus

Tutka-aaltomenetelmä soveltuu muun muassa magneettisten ja ei-magneettisten metallien, muoviputkien (tyhjätilojen) sekä sähköjohtojen tunnistamiseen ja paikallistamiseen kuivien betonirakenteiden (myös kivirakenteet ja asfalttikerrokset) sisältä. Tutka-aaltotekniikalla voidaan skannata irtonaisten rakennekerrosten läpi ja laajoja alueita hyvin kustannustehokkaasti. Menetelmää käytetään usein osana laajempia betonirakenteiden erikoistutkimuksia. Menetelmällä on mahdollista selvittää hyvinkin nopeasti erilaisten komponenttien, kuten putkien, kaapeleiden ja betoniterästen sijainti, koko ja K/K-jako tutkittavasta rakenteesta.

Kuva: tutka-aaltotekniikkaan perustuva betonirakenteiden tutkimuslaite Proceq GP8100

• Laitteen toiminta perustuu eri materiaalien tiheyksien vaihteluista aiheutuvien heijastumien muodostumiseen rakenteen sisältä. Skannausdatan pohjalta voidaan analysointiohjelmalla muodostaa erilaisia yhtenäisiä 2D- ja 3D-kuvia, joten tulosten analysointi on mahdollista eri syvyyksillä ja eri leikkaustasoissa. Laite soveltuu muun muassa magneettisten ja ei-magneettisten metallien, muoviputkien (tyhjätilojen) sekä sähköjohtojen tunnistamiseen ja paikallistamiseen kuivien betonirakenteiden (myös kivirakenteet ja asfalttikerrokset) sisältä. Laitteen toimintasyvyys on jopa 800 mm. Laitteella voidaan skannata yhtenäisesti 100m² alue tai yhtenä linjana enintään 1000 metriä.
• Skannausdataa hyödynnetään muun muassa ultraäänitulosten analysoinnin tukena sekä raudoitusten, sekä jänneterästen suojaputkien paikantamisessa.
• Skannausdataa voidaan hyödyntää korjaussuunnittelussa ja rakenteiden lujuustarkasteluissa selvittämällä lähtötiedot rakenteista etenkin käytettävissä olevien piirustusten ollessa puutteellisia.

Betonirakenteiden sähkömagneettinen tutkimus

Betonirakenteiden sähkömagneettisella tutkimuksella voidaan paikallistaa magneettiset metallit, mitata niiden suojabetonipeitteen paksuus, terästen K/K-jako, määrät ja halkaisijat. Menetelmän tunkeutumasyvyys on maksimissaan tyypillisesti 6 - 16 cm:ä. Menetelmä soveltuu pääsääntöisesti vain ensimmäisen kerroksen betoniterästen todentamiseen. Menetelmä soveltuu kaiken tyyppisille betonirakenteille. Tutkimuslaitteen toiminta perustuu magneettiseen induktioon ja menetelmillä nähtävissä tarkasti terästen suojabetonipaksuudet, terästen halkaisijat sekä niiden sijainti ja teräsmäärät. Menetelmällä voidaan määrittää myös terästen sijainnit esimerkiksi rakenneavauksia tai näyteporauksia varten.

Kuva: Profometer PM-650Al ja Hilti PS-250 tutkimuslaitteet.

 

Videolla betonirakenteiden ultraääni- ja tutka-aaltomenetelmät: