یکی از آزمایش‌هایی که مقاوت فشار بتن را مشخص می‌کند، آزمایش التراسونیک است،  این عمل نخستین بار در کانادا مورد استفاده قرار گرفت و  به  اسم سرعت امواج پالسی ماورای صوت نیز آن را معرفی می‌کنند. پی بردن به مقاومت فشاری بتن با تابش بخشی از موج ماورای صوت به بتن عمل می‌کند. از جمله مزیت‌های استفاده از این آزمایش می‌توان به دانستن راندمان، شیوه‌های نوسازی، الزامات و معین کردن استقامت و یک‌نواختی بتن اشاره کرد.

تست التراسونیک به روی بتن چیست؟
تست التراسونیک یا تست سرعت پالس های التراسونیک یکی از انواع آزمایش های غیر مخرب برای سنجش میزان همگنی و مقاومت بتن است. با انجام آزمایش التراسونیک می توان ضمن ارزیابی کیفی مقاومت بتن، به کیفیت دانه بندی در بتن در قسمت های مختلف و همچنین منحنی دانه بندی بتن دست پیدا کرد. این آزمایش هم چنین نشان می دهد که آیا ناپیوستگی هایی مانند ترک و غیره در بتن وجود دارد یا خیر. در صورت وجود ناپیوستگی و ترک در بتن، به وسیله‌ ی این آزمایش می توان عمق ترک های موجود را مشخص کرد.

در ادامه چرایی و چگونگی و نکته‌های مربوط به تعیین استقامت بتن را با آزمایش التراسونیک به ترتیب مورد مطالعه قرار می دهیم  تا با ذکر دلیل بیان شود که چرا این آزمایش نسبت به دیگر آزمایش های بتن کاربردی‌تر و مرسوم‌تر است و از محبوبیت بیشتری برخوردار است.

*چرا تعیین مقاومت بتن با التراسونیک انجام می شود؟
مقاومت فشاری بتن با التراسونیک روشی است که در همه ی کشورها کارشناسان ساخت و ساز از آن استفاده می‌کنند، آن هم به دلیل ویژگی های منحصر به فرد آن که شامل: برآورد استقامت فشاری نسبی بتن و جزئیات ترک‌های شکل گرفته در آن است، تا برای جلوگیری از اشتباه، همه ی اطلاعات آزمایش آماده باشد. اگرچه آزمایش التراسونیک پیچیدگی‌های خاص خود را دارد  اما به راحتی می‌توان به آن دسترسی پیدا کرد  و از آن استفاده نمود.

با توسعه ی دانش‌های ساخت و ساز و تأسیسات، امروزه تعیین مقاومت فشاری بتن با تست  التراسونیک نه‌ تنها به عنوان شیوه‌ای همگانی، بلکه به دلیل ارائه ی وضعیت مایه‌های بتنی و آشکار کردن خرابی‌های سازه، مورد توجه قرار گرفته و  از آن استفاده می شود.

روش عمل کردن این آزمایش برای تعیین مقاومت فشاری بتن از طریق سنجیدن سرعت پالس صورت می گیرد که در حال حاضر استفاده از این روش برای آزمایش‌های مشابه روشی عادی محسوب می شود، ولی بیشترین کاربرد آن برای سازه های بتنی است. این آزمایش به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است و استعمال آن جهت ارزیابی عمق ترک‌های مصالح مورد تأیید متخصصین جامعه‌ی جهانی قرار گرفته است.

تعیین مقاومت فشاری بتن با التراسونیک به چه شکل انجام می‌گیرد؟
استقامت بتن با آزمایش التراسونیک به این صورت است که قطعه ی بتن را در محفظه‌ای ویژه  قرار می‌دهند و با پراکندن امواج صوتی به آن، زمان گذشتن این امواج را می‌سنجند. زمان به دست آمده را با توجه به چگالی و امتداد قطعه پردازش می‌کنند.

به طور کلی، این زمان دو حالت مختلف را درباره ی مقاومت فشاری بتن گزارش می‌کند: نخست این‌که اگر زمان به‌ دست آمده زیاد باشد، گویای این است که کیفیت بتن در سطح پایینی قرار دارد (هر چه زمان به دست آمده طولانی‌تر باشد، ترک‌های بتن بیشتر خواهد شد زیرا امواج صوتی هنگام عبور از سطح بتن به دلیل وجود ناهمگنی انعکاس پیدا می‌کنند و مدت زمان بیشتری را طی می‌کنند.) دوم این‌که اگر مدت زمان امواج صوتی کم باشد، نشان دهنده ی مرغوبیت بتن و بالا بودن کیفیت آن است (هرچه سطح بتن صاف‌تر و بدون ترک باشد، امواج صوتی سریع‌تر توسط دریافت‌کننده منتقل و بر روی پردازشگر مشخص می‌شوند.)

* اهداف تست التراسونیک بر روی بتن:
۱. ارزیابی کیفی مقاومت بتن، دانه‌بندی بتن در قسمت‌های مختلف سازه و به دست آمدن منحنی دانه‌بندی.

۲. پیدا کردن هر گونه ناپیوستگی در مقاطع مانند ترک، لایه لایه شدن بتن و غیره.

۳. تعیین کردن عمق ترک‌های سطح بتن.

تست التراسونیک بر روی بتن با هدف اندازه‌گیری مدت زمان عبور یک پالس التراسونیک با فرکانس ۵۰ تا ۵۴ هرتز می‌باشد که توسط یک فرستنده تولید و به داخل بتن ارسال می‌شود. این پالس از سوی دیگر توسط گیرنده‌ای مشابه دریافت می‌شود؛ بدین ترتیب زمان عبور این پالس به دست می‌آید و با استفاده از میزان طول می‌توان سرعت آن را به دست آورد. (سرعت برابر است با فاصله تقسیم بر زمان).

سرعت پالس التراسونیک به عواملی چون: چگالی و ویژگی‌های الاستیک ماده‌ای که آزمایش بر روی آن صورت می‌گیرد بستگی دارد. هر چه سرعت پالس بیشتر باشد، به آن معنی است که مدول الاستیسیته‌ی بتن، چگالی و مقاومت آن بیشتر و بالاتر است .

* نکته‌های مربوط به مقاومت فشاری بتن با آزمایش التراسونیک
به خاطر این که تعیین مقاومت فشاری بتن با التراسونیک باعث می‌شود بخش بسیار کمی از انرژی موج به بتن راه پیدا ‌کند، باید دقت کرد که در حین آزمایش، فاصله‌ی تولید کننده امواج با سطح بتن به طور کامل تعیین و اندازه گیری شود. این اندازه‌گیری به‌گونه‌ای است که حتما باید امواج بدون هیچ واسطه‌ای و به طور مستقیم به بتن برخورد کنند.

کارشناسان برای سرعت بخشیدن و آسان کردن عبور امواج، از ماده‌ای با عنوان کوپلنت که نقش کاتالیزگر را دارد استفاده می‌کنند. کارشناسان با استفاده از لایه ی نازکی از این کاتالیزگر که بین تولید کننده امواج و سطح بتن قرار می‌گیرد، از برخورد امواج با اکسیژن خودداری می‌کنند.

وقتی به یک جسمی ضربه وارد شود، امواجی تولید می‌شود و بهترین و مفیدترین آن‌ها که در تعیین مقاومت فشاری بتن با آزمایش التراسونیک کاربرد دارد، امواج طولی هستند. به طور کلی کارشناسان از همین امواج داده‌های لازم را کسب می‌کنند و امواج دیگر به دلیل کندی آن‌ها کاربرد زیادی ندارند. امواج طولی ذرات بتن را در مسیر حرکت خود می‌کشانند و از حرکت آن‌ها، دستگاه سرعت عبور را اندازه می‌گیرد.

کاربردها و ایرادات آزمایش التراسونیک بر روی بتن و دیگر مصالح
کاربردهای آزمایش التراسونیک برای تعیین مقاومت فشاری بتن تنها به همین موارد ختم نمی‌شود؛ پی بردن به ویژگی‌های نمونه ی آزمایش، عناصر، شکل و ترکیب و فهمیدن میزان خرابی آن مزیت‌های دیگر این آزمایش هستند، هرچند که کارشناسان بیشتر برای پی بردن به همان مقاومت فشاری بتن این آزمایش را انجام می‌دهند. کارشناسان برای ذکر دقیق این اطلاعات، نخست تولید کننده موج را در تماس با نمونه قرار می‌دهند تا موج از آن رد شود و توسط دستگاه دریافت کننده در انتهای مسیر دریافت شود.

دریافت کننده، موج تولید شده را به پالس ولتاژ تبدیل می‌کند تا توسط پردازشگر خوانده شود. پردازشگر مسیر بین مبدأ و مقصد را مشخص و اندازه‌گیری می‌کند و سرعت آن را می‌سنجد. سرعت به ‌دست آمده همه‌ی اطلاعات لازم را آشکار می سازد.

از جمله ایرادهایی که می‌توان به تعیین مقامت فشاری بتن با التراسونیک نسبت داد، نشان ندادن بی‌واسطه‌ی پایداری بدنه ی بتن است. اگر کارشناس مربوطه بخواهد آمار مقاومت فشاری بتن را به دست آورد، نخست باید صحت وسیله اندازه‌گیری را بسنجد. اگرچه در تعیین مقاومت فشاری بتن با التراسونیک به طور کلی بعد از آزمایش استقامت فشاری بتن به دست می‌آید، اما نمی‌توان به صحت آن اطمینان کرد.

برای مطمئن شدن می‌بایست نمودار کالیبراسیون آزمایش را به دست آورد. با در اختیار داشتن این نمودار و وضعیت نرمال آزمایش و مقاوت کافی ناحیه محلی، میزان درستی آزمایش بسیار بالا می‌رود و می‌توان با اطمینان خاطر بسیار زیاد به اطلاعات به دست آمده اطمینان کرد.

شایان ذکر است که کارشناسان باید رطوبت بتن و نمودارهای کالیبراسیون را در نظر بگیرند زیرا از مهم‌ترین شرایطی که برای اندازه‌گیری مقاومت بتن باید در نظر گرفت، همین‌ها هستند. نادیده گرفتن این مورد به تنهایی مقدار اندازه‌گیری نمونه را به طور شگفت‌انگیزی بالا و پایین می‌کند.

جالب است بدانید که روی هم رفته، باز هم نمی‌توان دقت تست التراسونیک را برای پی بردن به مقاومت فشاری بتن 100 درصد ذکر کرد چرا که برای به دست آوردن عملی استقامت بتن یا نمونه ی مورد نظر، تنها این روش به صورت عملی انجام می‌گیرد. البته روش‌های دیگری نیز برای اندازه‌گیری دقیق وجود دارد اما به طور کلی این روش‌ها زیاد مورد استقبال دیگر کشورها قرار نگرفته است.

 به طور کلی می‌توان مزیت‌های آزمایش التراسونیک را برای فهمیدن استقامت فشاری بتن در این موارد خلاصه کرد:

پی بردن به کیفیت، یک‌نواختی و دوام بتن، پی بردن به تغییرات عناصر بتن در طول زمان و به دست آوردن سرعت پالس.آزمایش التراسونیک جزء بهترین آزمایش‌ها برای کار بر روی مصالح ساختمان است، اگرچه از این آزمایش به صورت عمده برای پی بردن به خواص بتن استفاده می‌شود، اما کاربرد آن فقط به بتن محدود نمی‌شود. علاوه بر این، آزمایش التراسونیک نسبت به دیگر آزمایش‌ها مقرون به صرفه‌تر است و نحوه ی عمل کردن آن از سهولت بیشتری برخوردار است.

وجود الزامی شرکت مقاوم سازی در ایران
مقاوم سازی ساختمان‌ها و سازه‌ها یک کار تخصصی است که نیاز به تخصص پیمانکاران و مهندسین ناظر دارد. لازم است بدانید که ساختمان‌های بتنی و سیمانی در حین ساخت نیاز به رعایت ملزوماتی دارند تا شرایطی را برای مقاوم کردن هرچه بیشتر و بهتر ساختمان‌ها و بناهای بزرگ و کوچک فراهم آورند. شرکت مقاوم سازی توسط مهندسین و سازمان‌های مختلف در سرتاسر کشورمان پدید آمده است تا تعمیرات سازه‌ها را با بروزترین و بهترین امکانات به سرانجام برسانند.

در اکثر کشورها از جمله ایران به دلیل وجود گسل های بسیار در خط‌های مرزی امکان وجود زمین لرزه تا حد بسیار زیادی وجود دارد به خاطر همین برای جلوگیری از خرابی ساختمان‌ها و از بین رفتن آن ها در برابر زمین لرزه نیاز مبرم است تا عملیات مقاوم سازی به شیوه‌های مختلف صورت پذیرد. در ادامه می‌توانید مطالب بسیاری را در خصوص شرکت مقاوم سازی و مشاوره در رابطه با این امور را مطالعه نمایید.

* مقاوم سازی سازه‌های قدیمی با مشاورین برتر شرکت‌ها
در گذشته به دلیل کمبود اطلاعات و نبود امکانات؛ مقاومت ساختمان‌ها در سطح بسیار پایینی انجام می گرفت اما به مرور زمان، امروزه به دلیل افزایش سطح علمی و پدید آمدن شرکت مشاور مقاوم سازی دیگر هیچ سازه ای بدون عملیات مقاوم سازی ساخته نمی شود. همچنین سازه‌های قدیمی را می‌توان توسط مشاورین به طور مجدد توسط امکانات به روز مقاوم کرد. تعداد شرکت مشاور مقاوم‌سازی در همه ی شهرها به حد مطلوب خود رسیده است و مشاورین با بررسی‌های به عمل آمده به راحتی شرایطی را آماده می کنند تا با توجه به استانداردها و رعایت قوانین، مقاوم سازی را به روش‌های مختلف انجام دهند.