Ultrasuoni

Valutazione in opera delle strutture in cemento armato e lapidee per determinare le caratteristiche elasto-meccaniche e di omogeneità; verifica della presenza di vuoti, cavità difetti non riconoscibili a vista. Indagini di supporto al collaudo statico delle strutture e verifiche antincendio. Metodo combinato SON – REB per valutare con sufficiente affidabilità le caratteristiche prestazionali delle strutture in c. a. e definire i fattori di conoscenza e relativi fattori di “confidenza” (NTC / 2008). 

INDAGINE ULTRASONORA

Le indagini ultrasonore rientrano nella categoria delle prove non distruttive e servono a determinare le caratteristiche elastico-meccaniche dei materiali. Vengono generalmente eseguite sul calcestruzzo indurito.

Gli ultrasuoni sono delle onde meccaniche di tipo elastico che si propagano nel materiale sotto indagine in modo variabile. Le frequenze di propagazione  sono mediamente superiori a quelle udibili dall’orecchio umano.

La velocità di propagazione nel mezzo varia in relazione alla densità, caratteristiche elastiche e temperatura del mezzo, e  sono indipendenti dalla frequenza. Nelle applicazioni delle prove N. t. D. il campo delle frequenze è compreso tra 200 KHz e 20 MHz.

Come ogni fenomeno ondulatorio sono soggette a fenomeni di riflessione, rifrazione, diffrazione.

Vi sono diverse tipologie di onde ultrasonore che possono essere utilizzate per le indagini, di cui le principali sono tre: quelle superficiali ( interessano lo strato superficiale dei solidi, sono  utili per individuare cricchi e fessure); trasversali (che si propagano solo nei solidi); longitudinali (onde di compressione).  

In edilizia generalmente vengono effettuate le prove dette “di trasparenza” che prevedono la propagazione degli impulsi vibrazionali all’interno del materiale da esaminare. L’impulso può essere generato tramite una semplice sollecitazione meccanica (martelletto) o con due trasduttori (trasmettitore e ricevitore). Un trasduttore  emette delle vibrazioni nel mezzo a frequenza variabile ed un’altro, il trasduttore ricevitore, riceve il segnale ultrasonoro ad alta o bassa frequenza.

L’indagine in sito potrà essere svolta secondo le tre modalitàdiretta, semidiretta, indiretta. In tutti e tre i metodi, l’eccitazione del trasduttore potrà essere effettuata in modo continuo ad impulsi.

Quelli ad alta frequenza sono decisamente più utili rispetto a quelli a bassa frequenza, in quanto la determinazione dei difetti è maggiore.

Per l’indagine in trasparenza i due trasduttori vengono applicati in modo contrapposto: uno svolge il compito di trasmettere l’onda, l’altro di riceverla. La sonda che riceve l’impulso viene posta ad una distanza misurata e definita dalla prima e lo trasforma in segnale elettrico. Il segnale viene poi elaborato da un circuito digitale (centralina) che, su un display, visualizza i risultati dei parametri fondamentali richiesti come: il ritardo in ricezione dell’impulso; la tipologie e forma dell’onda generata; l’ampiezza e la frequenza delle onde; la velocità di propagazione nel mezzo.

Il principio del metodo consiste nel misurare il tempo di transito di un “treno” di onde ultrasonore che, consentirà di determinare la velocità caratteristica di propagazione e, per correlazione l’omogeneità del materiale, e l’eventuale presenza di difetti. In particolare, il rapporto tra la distanza dei trasduttori ed il tempo di percorrenza del fascio d’onda ultrasonore fornirà la velocità di transito delle stesse. 

Da un attento esame dei parametri sarà quindi possibile risalire alle caratteristiche elasto-meccaniche del materiale sottoposto ad esame.

È’ bene precisare, che per una corretta procedura di misura, è necessario seguire alcuni passaggi fondamentali:

  • Assicurare una buona calibrazione delle sonde;
  • Evitare il posizionamento delle sonde in corrispondenza di armature;
  • Preparare le superfici di contatto delle sonde e allineare;
  • Misurare o calcolare la lunghezza del percorso tra una sonda e l’altra e tracciare una griglia di posizionamento;
  • Effettuare almeno tre letture per ogni stazione di misura.

L’indagine dovrà essere sempre documentata da un verbale di prova.

Strumentazione utilizzata: PUNDIT  PL-200PE / PROGEQ

Applicazioni:

  • Valutazione delle  caratteristiche meccaniche e di omogeneità di una struttura in cls;
  • Determinazione di difetti interni alla struttura come: presenza di vuoti o inclusioni che danneggiano la struttura;
  • Valutazione delle variazioni di proprietà del CLS nel tempo
  • Individuazione di eventuali difetti del getto e qualità del cls.

Vantaggi:

  • Analisi in situ;
  • Non invasività del metodo;
  • Rapidità di esecuzione;
  • Costi contenuti.

NORME DI RIFERIMENTO: UNI EN 12504 - 4: 2005

OPERATORE di I e II° Liv. CERTIFICATO A NORMA UNI EN ISO 9712/2012 – Certificato RINA n° 15VE00060P021
 

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