Het gebruik van ultrasone golven voor betononderzoek is in de afgelopen jaren in ontwikkeling geraakt. Door het toepassen van een techniek genaamd Coda Wave Interferometry (CWI) op de meetdata van ultrasone golven door een betonnen proefstuk, kan een correlatie met het spanningsniveau in de constructie worden afgeleid. Bij deze techniek wordt gebruik gemaakt van het akoestoelastisch effect van een materiaal. Dit effect stelt dat de snelheid van de (ultrasone) golven door een materiaal afhankelijk is van het spanningsniveau in het materiaal waar de golven doorheen gaan.
Met CWI wordt het verschil in de golfsnelheid van twee signalen bepaald, een meetsignaal ten opzichte van een eerder gemeten referentiesignaal. Bij deze vergelijking wordt in eerste instantie gekeken naar de staart (“coda”) van de signalen. De staart van het signaal heeft ten gevolge van bijvoorbeeld heterogeniteiten en microscheuren diverse reflecties ondergaan en daarmee een langere weg door het materiaal afgelegd naar de ontvangende sensor dan het deel van het signaal dat een direct pad van zender naar ontvanger heeft afgelegd. Door deze langere weg is meer informatie over het materiaal af te leiden.
Het verschil tussen het meetsignaal en het referentiesignaal wordt met een stretchingtechniek bepaald. Met dit oprekken van het gemeten signaal wordt het signaal zo goed als mogelijk passend gemaakt op het referentiesignaal. De benodigde mate van het oprekken van het meetsignaal kan worden gecorreleerd aan het verschil in spanningsniveau tussen de meetmomenten. In divers laboratoriumonderzoek is dit onderzocht en vastgesteld. Een opschaling naar een werkelijke situatie is nog niet uitgevoerd.
Een gefaseerd te bouwen brugdek in het door Boskalis uitgevoerde project “Nieuwe Verbinding N69” leent zich goed om dit onderzoek op te schalen. In dit brugdek zijn diverse wijzigingen in de krachtsverdeling verwacht ten gevolge van het gedurende de bouw wijzigen van het statisch systeem en ten gevolge van tijdsafhankelijke effecten.
In dit onderzoek is gekeken of de theoretische krachtsverdeling gevalideerd kan worden met behulp van CWI. Op een viertal locaties in het brugdek zijn sensoren, Smart Aggregates, ingestort welke gedurende de bouw van de brug op vijf momenten zijn gemeten. De sensoren zijn zowel gebruikt als zender en als ontvanger van het ultrasonische signaal. Hiermee is per sensorgroep een dicht net aan meetdata verkregen.
De resultaten van de metingen zijn grillig en laten een lagere betrouwbaarheid zien dan de resultaten van laboratoriumonderzoek. Er is gezocht naar een verklaring in enerzijds de waarden van de theoretische krachtsverdeling en anderzijds de invloedsfactoren op de metingen zelf. Onder andere het hydratatieproces van het beton heeft veel invloed op de metingen. Door de relatief grote tijd tussen de metingen ontstaat er een verstoord beeld van het referentiesignaal. Een kwantitatieve vergelijking met de theoretische spanningen is hierdoor niet mogelijk gebleken. Met inachtneming van de diverse invloedsfactoren is wel een globale overeenkomst gevonden tussen de wijzigingen van theoretische spanningsniveau en de ontwikkeling van de gemeten golfsnelheid.
Download
Interview met constructeur Jasper van Alphen (32) en staalvezelspecialist Bart Wight (61).
Duo-interview met Tim Schuurmans en Floor Thijssen, docenten van de nieuwe cursus Hergebruik Bestaande Constructies.
Het BRL 0507 certificaat laat zien dat je wapening vakkundig, veilig en volgens de regels uitvoert.
Verdiep je in de vernieuwde Eurocode 2 en vergroot je kennis voor betere betonconstructies.
Je leert over constructieve principes als momentenlijn, dwarskracht en normaalkracht.
Leer alles over betonsamenstellingen en hoe bindmiddelen en toeslagmaterialen op elkaar inwerken.
