Prestressing Steel Tendon Değerlendirmeye Giriş

Çelik tendonlar, uzun vadeli köprülerden ve yüksek binalardan park garajlarına ve spor stadyumlarına kadar sert bir şekilde beton tesisatına veya tellere karşı gerginlikler sürüyorlar, betonun sertleştirilmesine karşı, dışsal işaretler olmadan kesintiye uğratılma ve önemli ölçüde uzatılabilir.

Yıkıcı değerlendirme (NDE) çelik tendonları önüste etmek için gerekli olan araçları incelemek veya çelikten zarar vermeden tendon durumunu incelemek için mühendisler sunar. Bu makale, çelik tendonları ön ele almak için ilkeleri, teknikleri ve pratik prosedürleri araştırıyor, varlık sahipleri ve yapısal mühendisler güvenlik ve altyapı hizmeti hayatını sürdürmelerine yardımcı oluyor.

Neden Prestressing Tendons için yapısal olmayan değerlendirme Maddeleri

Geleneksel yeniden inşa barların aksine, prestressing tendonlar yüksek stres seviyelerinde çalışır - hizmetkarlarının% 70-80'i nihai çekme gücünden uzaklaştırır.Küçük yorgunluk çatlakları nedeniyle kesit kaybı tamamen işlevsel kalabilir, erken bir şekilde yıkıcı test (kesinme ve ekstraksiyon örnekleri) kötüleştiricidir.

Federal Otoyol İdaresine göre, köprü tendon yedek maliyeti planlı bakım SADECE veri tarafından yönlendirildiğinde 5-10 kat daha yüksek olabilir. Ayrıca, NDE trafik kesintilerini en aza indirir ve yeniden inşa edilme çevresel etkisini engelleyebilir.

Yaygın Olmayan Değerlendirme Teknikleri

Manyetik Parçacık Testi (MT)

Manyetik parçacık testi, yüzeyleri tespit etmek için en eski ve en güvenilir yöntemlerden biridir ve çelik tendonlar gibi ferromanye malzemeleriyle ilgili olarak hassastır. Süreç tendonları mıknatıslamak, sonra iyi manyetik partikülleri (kuru veya ıslak) yüzeye uygular. Flaws görünür göstergeler yaratır. MT çatlakları çatlaklara son derece hassastır, denizler ve uzunlukta 1 mm'ye kadar uzanır.

Prestressing tendonları için, MT, tendonun maruz kaldığı en etkili olanıdır (örneğin, demiryollarında veya beton kaldırılmasından sonra). Yüzeyin gevşek ölçek ve kaplamaları kaldırmak için temizlenmesi gerekir. Limitations, altı-8 mm'den daha derin kusurları tespit etmek ve kaba yüzeylerde hassasiyetleri azaltmak için kullanılabilir. MT genellikle diğer yöntemlerle tespit edilen işaretler için tamamlayıcı bir teknik olarak kullanılır.

Ultrasonik Test (UT)

Ultrasonik test yüksek frekanslı ses dalgaları (tipik olarak 1-10 MHz) çelik tendonların iç kısmını icat etmek için çalışır. Bir transducer, kusurların veya sınırların yansımaları alınır ve bir ekranda görüntülenebilir. UT çatlakları, boşlukları ve kalınlığı 3 mm'den 36 mm'ye kadar olan veya daha fazla olan çaplara kadar azaltılabilir.

Prestressing uygulamaları için, UT özellikle değerlidir, çünkü karmaşık geometrilerin uzun uzun sürelerini inceleyebilir veya tendon yüzeyleriyle bağlantı kurmak kritiktir. Gelişmiş fazlı aydınlatma ultrasonik test (PAUT) test pozisyonundaki çok sayıda element kullanır ve odaklama sağlar, karmaşık geometrilerin görüntülemesini ve kusurların yakın gerilimlerin tespit edilmesini sağlar. Ancak, UT sinyalleri yorumlamak için yetenekli operatörlerin gerekir ve tendon yüzeyi ile darbe yapmak kritiktir - grout veya yağ kaldırmayı gerektirir.

Yola giden dalga ultrasonik testlerinde son gelişmeler (GWUT) tek bir erişim noktasından tüm tendon uzunluklarının incelemesine izin verir, örneğin Florida'daki posta sonrası köprü tendonları üzerinde bir çalışma, GWUT'un yüksek doğrulukla% 50 m'den fazla kesit kaybı tespit edebileceğini göstermiştir.

Manyetik Flux Leakage (MFL)

MFL, çelik manyetik olarak oturmak ve yüzey kırışıklık kusurlarının üzerindeki sızıntı alanları algılamak için tasarlanmıştır.Kahçetçe bir manyetik alan veya güçlü bir manyetik alana yakın olarak, korozyon pitleri veya çatlaklar gibi yerel anomaliler normal flux yolunu bozar, bazı flux'ı kaçmasına neden olur.

MFL sistemleri, maruz tendonlar veya içinde robot taramaları için el birimleri olarak kullanılabilir.Genel korozyon ve ısıtılmışlık tespit etmek için özellikle etkilidir, ancak sıkı yorgunluk çatlaklarına daha az hassastır. Kalibrasyon gereklidir ve sinyal yorumu değişken duvar kalınlığı veya çelik takviyeler tarafından karmaşık olabilir. Bununla birlikte, MFL köprü denetimlerinde yaygın olarak kullanılır.

Yeraltı Penetating Radar (GPR)

GPR, yüzeysel pulları görüntü alt yüzey özellikleri için kullanır. Prestressing tendonlar için, beton kapaklarını bulabilir ve diğer simetrik yöntemleri kullanarak hedeflenen denetimleri tespit eder.GPR doğrudan çelik durumunu değerlendirmezken, korozyon riskinin yüksek olduğunu tanımlar (örneğin, grout kapak eksikliği) ve diğer NDE yöntemleri kullanarak hedef alır.

Modern GPR sistemleri 1-2 GHz antenleri, ±5 mm derinlik doğruluğu içinde sönümlemelerini çözebiliyor. Data processing software, özellikle inşa edilmiş konfigürasyonlarla ilgili yapılar için kullanışlı olan 3D haritalar oluşturur. Ancak, GPR çelikin kendisi için korozyon veya çatlakları tespit edemez ve penetrasyon derinliği betonda yaklaşık 0,5 m ile sınırlıdır.

Ek Teknikler

[FONT=0] Radyografik Test (RT)), X-rays veya kumar ışınlarının tendon durumunu, korozyon veya kırık telleri üretmelerini sağlamak için kullanır. Nadiren güvenlik kaygıları ve erişim gereksinimleri nedeniyle alanda kullanılır.

[FONT:0) Akustik Emission (AE)), çatlaklar büyüme veya tel molası sırasında serbest bırakılan yüksek frekanslı stres dalgaları dinliyor. Sürekli AE izleme gerçek zamanlı olarak aktif bozulmaları tespit edebilir, ancak kalıcı sensör dizilerini ve geniş veri analizlerini gerektirir.

[FONT:0]Eddy Current Test (ECT)), demiryolları yakınında yüzey çatlakları tespit etmek için uygundur, ancak ince bölümlerle sınırlı ve her çelik sınıfı için kalibrasyon gerektirir.

Step-by-Step Evaluation Process

1. Planlama ve Hazırlama

Yapısal çizimleri gözden geçirerek, onuntories ve önceki denetim raporları analiz edin. kritik tendon yerlerini tanımlayın -kopanlar, ustalar, yüksek hacimli bölgeler ve bilinen korozyon problemleriyle ilgili alanları tespit edin: Bazı tendonlar beton kaldırılmasından sonra ortaya çıkabilir, diğerleri sadece grout kanallarından veya dış heaths aracılığıyla erişilebilir.

Tahmin edilen tendonlarda NDE tekniğini (s) seçin, çünkü hedef tahmin edilen tür bir hataya göre, GPR birincil seçeneklerdir.In internal UT are primary choices, MFL or ultrasonik yönlendirme dalgaları daha uygunsa, GPR is to map location, GPR is the best option.

tendon yüzeyi hazırlayın: Temiz yağ, grout veya tel fırçaları, çözücüler veya ışık taşlaması kullanarak test alanından boyama. Yüzeyin yanlış göstergelerden kaçınmak için MT ve UT için kuru olmasını sağlayın. MFL için, gevşek pas ama sıkı sıkı sıkı sıkı sıkı sıkı sıkı sıkı sıkı sıkı sıkı sıkıya bağlı değirmen ölçek.

2. Kalibrasyon ve Ekipman Kurulum

Kalibrate tüm aletleri, tendon geometrisini taklit eden ve kusurları beklenen kusurları kullanan tüm aletleri. UT için, ilginin yaklaşık derinliği ve yöneliminde bilinen kusurları kullanarak kalibrasyon bloklarını kullanın. MFL için, örnek, eşiği seviyeleri belirlemek için bilinen boyutlardaki yapay korozyon pitleri ile hazırlanın.

Güvenlik bariyerlerini ve kişisel koruyucu ekipmanlarını (PPE) gerekirse, özellikle yüksekliklerde veya canlı trafikte çalışırken. X-ray veya kumar radyografi için, kontrollü bir alandan kapatıp radyasyon güvenlik protokolleri takip edin.

3. Testin Testi

Kontrol sistematik olarak yapılır, daha az erişilebilir alanlara erişilebilir. maruz kalan tendonlar için, mıknatıslama sırasında MT toz veya ıslak süspansiyonu uygulayın -tipik olarak bir yok veya prods kullanır.For UT, coupling jel ve transducer along the eksen in a grid pattern, noting any indicator of errors.

MFL için, sensör başı sürekli olarak tendon boyunca sabit bir hızda (tipik olarak 0.1-0.5 m /s) eksik sinyalleri önlemek için hareket eder. Kayıt verileri sürekli olarak GPR için, anteni tendona paralel olarak çeker, beton yüzeyinde tutarlı bir iletişim sağlar. Mark tüm göstergeler doğrudan daha sonra için chalk veya kasetle korelasyonelasyona sahiptir.

Sinyal yayılımını etkileyebilecek doküman çevresel koşulları (sıcak, nem) her test yerinde fotoğraflar alın.

4. Veri Analizi ve Yorumlama

Özel yazılım kullanarak toplanan verileri analiz edin. UT için, defekizlerden gelen yansımaları işaretle tanımlamak (örneğin, çatlaklar yüz veya kırık telin sonu). Bilinen iyi tendonlardan temel taramalarla karşılaştırıldığında, MFL için arsa sızıntı sinyalleri pozisyona karşı ve ağırlama standartları ile hata derinliği tahmin etmek için.

GPR verileri, tırnakları kaldırmak ve tendon kanallarından yansımaları geliştirmek için işleme gerektirir.Kapit pozisyonları doğru bir şekilde bulmak için göç algoritmaları kullanın.Boz-reference with visualwatch of cracking or lekeing on the Concrete.

Yorumlama genellikle iteratiftir. şüpheli bir gösterge bir yöntem ile bulunursa, ikinci bir teknikle doğrulanır - örneğin, yerelleştirilmiş UT kalınlığı ölçümü ile bir MFL korozyon sinyalini doğrulayın.

5. Raporlama ve Öneriler

Sınırlı fotoğraflarla açık bir rapora, veri arsaları ve yapısal planlar üzerinde işaretlenen kusurları sınıflama: küçük yüzey korozyonu sadece yüzey tedavisi gerektirebilir, çapraz bölüm (>% 15) genellikle yerine geçer veya eksel güçlendirme talep eder.

Eylemlenebilir öneriler: Daha ayrıntılı test, aralıklarda izleyin veya onarımlar uygulayın. Riske dayalı bir öncelik listesi ekleyin - en kritik yük yollarında veya en büyük kusurları ile öncelikle AASHTO T 327 gibi geçerli kodları ele alınmalıdır.

Tendons için SAD'ın avantajları ve sınırları

Avantajları Avantajları Avantajları Avantajları

  • [FONT:0)Öylegesel bütünlüğü:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:[Dönetici: 1 ) tendon, sondaj, kesme veya stres olmadan hizmette kalır.
  • [FONT:0)Early bozulma tespiti: Korozyon ve yorgunluk kritik eşlere ulaşmadan önce tanımlanabilir, planlanan müdahaleye izin verebilir.
  • [FONT:0] Yaşam döngüsü üzerinde en etkili olan: [Dönemli başarısızlıklar acil onarım maliyetlerini ve süresi ortadan kaldırır.]Üye Olmayan Otoyol Yönetimine göre[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜye Olmayan Bakımlar, SADECEK tarafından yönlendirilen uzun vadeli köprü harcamalarının %20-40'a kadar azaltılabilir.
  • [FONT:0)Versattitude:[Dönetici:[Dönetici: 0,0) Farklı tendon türleri (parça, tel, bar), dük malzemeler (köpek, TAY) ve beton koşullar (grod, ungrod) için geçerlidir.
  • [FONT:0)Depres koşul tabanlı bakım:) NDE verileri, genel yaş tabanlı programlara güvenmek yerine tendon yedekleriyle ilgili rasyonel kararlar verir.

Sınırlamalar

  • [FONT:0) Access kısıtlamaları:[[Dönetici: 0 3) Birçok teknik, derin gömülü, grod tendonlar için zor olabilecek tendonlarla doğrudan yüzey temasını gerektirir.
  • [FONT:0)Operator bağımlılığı:[Dönetici:[Dönetici] Skilled personel uygun kalibrasyon, veri satın alma ve yorum için gereklidir. Inexperienced operatörleri hataları kaçırabilir veya yanlış pozitif üretebilir.
  • [FONT=0)Depth limitleri:[Dönetici:[Dönetici:0)Ipth limitleri:[Dönetici:[Dönetici:0)) MT ve ECT yüzeyseldir - veya sadece UT penetrasyonu tendon kabalığı ve tahıl büyüklüğü ile azalır. GPR metal kanallarının ötesine göremez.
  • [FONT:0] Gelişmiş sistemlerin en iyisi: [Döntilmiş: [Döntilmiş: 1) Fazd-array UT veya robotik MFL taramacılar önemli yatırım gerektirir, ancak per-inspection maliyetleri büyük altyapı için haklı olabilir.
  • [FONT:0)Environmental duyarlılığı: [Dönetici: [Dönetici:0)Environmental duyarlılığı:[Dönetici:0)[Dönetici yöntemleri yakındaki çelik takviye ve değişken geçirgenlik tarafından etkilenmektedir.

Son gelişmeler Tendon SAD

Son on yılda hızlı inovasyon gördü.ETHFLT:0)Guided dalga ultrasonik tomografi) şimdi tek bir erişim noktasından 100 m'ye kadar tendon bölümlerinin görüntülemesine izin veriyor, yedi boyutlu devrelerin dizilerini kullanarak, sinyal kalıplarının hata türlerini otomatik olarak sınıflandırmak için eğitilmiştir. Örneğin, Texas Üniversitesi'nde araştırmacılar, yedi boyutlu telleri tespit eden bir konvolutional sinir ağı geliştirdiler.

[FONT:0)Electroman akustik transducers (EMATs)[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticiler)[Döncüler))[Döneticiler, yarılmalı jel ihtiyacı ortadan kaldırmak için gerekli olan gereksinimi ortadan kaldırmak için, maruz kalan tendonlara daha hızlı hale getirmek.]

[[Dönetici ikiz entegrasyon[[Dönetici:0) ortaya çıkıyor, birden fazla denetimden SADECE verilerinin çeşitli yük senaryolarında kalan tendon kapasitesini simüle etmek için sonlu bir element modeliyle besleniyor.Bu, olasılıksal risk değerlendirmesini basit go/no-go eşikleri yerine mümkün kılar.

Birkaç endüstri standardı şimdi bu gelişmiş yöntemleri referans ediyor. Uluslararası Yapısal Beton (fib) NDE sonrası tendonlar üzerinde bir mermi yayınladı ve Amerikan Yıkıcı Test Derneği (ASNT) manyetik flux sızıntı ve ultrasonik fazlanmış dizi için özel sertifikalar sunuyor.

Örnek: Bridge Post-Tensioning Tendons

Doğu Birleşik Devletleri'nde 30 yaşındaki prestressed beton bo-girme köprüsü, demiryollarında çatlakları ve bu kadar sert mühendisler üzerinde lekelenme belirtileri sergiledi: Çok teknolojili bir yaklaşım:

  1. [FONT:0)GPR araştırması [Dönderin tüm köprü güvertesinin tamamına göre sıralanmış pozisyonları haritaladı ve mezar boşluklarının eksik grout önerdiği üç alanı belirledi.
  2. [FONT:0]MFL tarama[[Döncük bölgelerde maruz kalma noktalarının yer aldığı tespit edilen iki demirde korozyonun yerelleştirilmiş flux sızıntı sinyalleri ortaya koydu.
  3. [FONT:0]Phased-array UT[DÜT:1] Aynı demiryollarında, iki tendonda 8-12% kalınlığı azaltımı doğrulandı, dükleri bir parçayla birlikte.
  4. Bu bulgulara dayanarak, etkilenen iki tendonlar en ağırlandı ve değiştirildi, kalan tendonlar beş yıllık aralıklarla yeniden telafi için planlandı. NDE kampanyasının maliyeti 45,000 idi, tahmin edilen $ 600.000 ile karşılaştırıldığında, başarısızlık ve acil onarıma ihtiyaç duyuldu.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Metal tendonlarının önceden yok edilmesi, modern altyapı varlık yönetimi için vazgeçilmez bir uygulamadır. Manyetik parçacık testi, ultrasonik test, manyetik flux sızıntı ve zemin penetleme radarı olarak, mühendisler yapının zarar vermeden erken tespit eden denetim programları tasarlayabilirler. Planlama, kalibrasyon, yürütme, analiz ve raporlama kararları, tendon maliyet-tavatif bakım kararları gibi güvenilir sonuçlar doğurmaktadır.