Penguji Kecepatan Pulsa – Vikasonic

Penguji Kecepatan Pulsa – Vikasonic

Vikasonic adalah alat uji ultrasonik yang dirancang untuk mengukur waktu pengerasan dan mendeteksi kerusakan internal pada beton dan material lainnya. Alat ini memiliki opsi frekuensi yang dapat disesuaikan (54 kHz atau 80 kHz) dan memberikan pengukuran yang sangat akurat dengan lebar pulsa ≤ 1µs dan sensitivitas lebih baik dari 250µV. Alat ini menawarkan fitur seperti kalkulasi kecepatan pulsa, Modulus Young, jam waktu nyata, pengukuran suhu menggunakan termokopel Tipe K, dan antarmuka USB untuk penyimpanan data. Alat ini beroperasi dengan daya listrik atau daya baterai internal dan cocok untuk penilaian kerusakan struktural di laboratorium dan di lokasi, termasuk pengujian ketahanan beku-cair.

Pada awal tahun 1960-an, para peneliti mengusulkan penggunaan waktu transisi ultrasonik untuk mengukur pengaturan mortar dan beton segar sebagai alternatif metode tradisional seperti penetrometer dan peralatan Vicat, yang memiliki keterbatasan tertentu. Bekerja sama dengan perusahaan dry-mix Jerman, Qualitest-Schleibinger mengembangkan unit ultrasonik khusus yang dilengkapi pencatat data terintegrasi dan pengaturan yang dirancang khusus untuk spesimen mortar.

Prinsip Pengukuran

Mortar segar ditempatkan di antara dua transduser ultrasonik, yang memancarkan denyut pada interval 0.25 detik atau kurang pada frekuensi 54 kHz. Saat mortar mengeras, waktu transisi ultrasonik berubah. Setelah pengikat mulai membentuk struktur yang kohesif, kecepatan gelombang ultrasonik meningkat. Saat struktur kristal yang berkembang sepenuhnya terbentuk, laju perubahan kecepatan suara melambat. Namun, saat batu semen terus menggumpal, kecepatannya meningkat lagi.

Pengaturan Pengukuran

Setiap sel pengukuran berisi sepasang transduser ultrasonik. Vikasonic terus-menerus merekam waktu transisi ultrasonik dan peredaman sinyal, menyimpan data secara digital pada drive USB standar. Setiap set data dapat berisi lebih dari 300,000 titik data, termasuk tanggal, waktu, kecepatan suara (m/s), modulus Young (GPa), dan kekuatan sinyal (dB). Pembacaan suhu di dalam spesimen diambil menggunakan termokopel Tipe K dan direkam dalam Celcius.

Perangkat ini dioperasikan dengan satu roda, mudah dioperasikan bahkan saat mengenakan sarung tangan pelindung. Perangkat ini beroperasi dengan daya listrik atau baterai, sehingga cocok untuk pengukuran di lokasi, termasuk penilaian kerusakan struktural. Dengan menggunakan bak pengukuran C0026, sistem dapat mendeteksi kerusakan internal pada kubus beton selama pengujian siklus beku-cair seperti pengujian CIF.

The Qualitest-Schleibinger Vikasonic beroperasi secara independen, tidak memerlukan PC selama pengujian. Data dapat langsung diimpor ke Excel, dan perangkat lunak milik perusahaan yang dikembangkan Qualitest-Schleibinger dapat disesuaikan untuk memenuhi persyaratan tertentu.

Contoh Aplikasi

Kedalaman penetrasi dalam mm selama beberapa menit - 5 kali diukur dengan bahan yang sama dan rasio air/pengikat yang sama

Pengujian dengan Peralatan Vicat

Dengan peralatan Vicat, deviasi dalam persen bergantung pada kedalaman penetrasi. Dengan pengujian ini, kisaran deviasi berkisar antara 27% hingga 40%.  

Kecepatan suara ultrasonik dalam m/s terhadap waktu dalam menit - 5 kali diukur dengan bahan yang sama dan rasio air/pengikat yang sama

Uji dengan Metode Ultrasonik Vikasonic

Dengan uji ultrasonik, penyimpangannya adalah 18%. Jadi, metode ultrasonik lebih akurat daripada metode Vicat.

Kedalaman penetrasi (biru) dalam mm dan kecepatan suara ultrasonik (magenta) dalam m/s selama beberapa menit - 5 kali diukur dengan bahan yang sama dan rasio air/pengikat yang sama

 Kedalaman penetrasi dalam mm pada kecepatan suara ultrasonik untuk 2 material (KIS) dengan rasio air/pengikat yang berbeda dan material lain (RGB)

Perbandingan Kedua Metode

Korelasi antara uji Vicat dan metode ultrasonik Vikasonic bervariasi tergantung pada bahan dan desain campuran. Oleh karena itu, kalibrasi antara kedua metode diperlukan untuk setiap campuran tertentu. Setelah kurva kalibrasi ini terbentuk, uji ultrasonik dapat secara efektif menggantikan uji Vicat.  

Meskipun biaya awal pemasangan ultrasonik agak lebih tinggi, namun memerlukan lebih sedikit personel dan memberikan hasil yang lebih objektif dan dapat diandalkan.

Pengujian Modulus Young atau Kerusakan Internal Elemen Beton dengan Vikasonic

Vikasonic tidak hanya cocok untuk mengukur waktu pengerasan tetapi juga untuk mendeteksi kerusakan internal pada spesimen atau elemen struktural. Untuk aplikasi ini, kami sarankan untuk menggunakan transduser 54 kHz (kode pesanan U0009). Penggunaan gel kopling organik bebas minyak memastikan kontak langsung dan efektif dengan spesimen untuk pengukuran yang akurat.

Spesimen dapat diuji baik melalui kontak langsung dengan transduser atau dalam bak air, di mana air bertindak sebagai agen penggandeng. Metode ini memastikan hasil tidak terpengaruh oleh penyelarasan transduser.

Pengaturan bak mandi dilengkapi dua transduser 80 kHz yang dipasang di sisi yang berlawanan (kode pesanan C0026). Pendekatan ini mematuhi CEN/TS 12390-9, "Menguji Beton yang Diperkeras — Bagian 9: Ketahanan Beku-Cair dengan Garam Pencair Es — Kerak," dan CEN/TR 15177, "Menguji Ketahanan Beku-Cair Beton — Kerusakan Struktur Internal."

Standar

• ASTM C 597-16: Metode Uji Standar untuk Kecepatan Pulsa melalui Beton.
• EN 12504-4:2021: Pengujian beton — Penentuan kecepatan pulsa ultrasonik.
• BS 1881: Bagian 203: Pengujian beton — Rekomendasi untuk mengukur kecepatan pulsa ultrasonik dalam beton.
• Nomor P 98-231-5 (April 1997): Pengujian yang berkaitan dengan perkerasan jalan — Pengujian pemadatan pada material non-bitumen. Bagian 5: Penentuan batas waktu pengerjaan material granular yang diikat dengan perekat semen menggunakan pemeriksaan sonik.
• Nomor CEN/TS 12390-9: Menguji beton yang sudah mengeras — Bagian 9: Ketahanan terhadap beku-cair dengan garam antibeku (Pengerasan).
• SEN/TR 15177: Menguji ketahanan beku-cair beton — Kerusakan struktural internal.