펄스 속도 테스터 – Vikasonic

펄스 속도 테스터 – Vikasonic

Vikasonic은 콘크리트 및 기타 재료의 경화 시간 측정 및 내부 손상 감지를 위해 설계된 초음파 검사 장비입니다. 54kHz 또는 80kHz의 주파수 조정이 가능하며, 1µs 이하의 펄스 폭과 250µV 이상의 감도로 고정밀 측정을 제공합니다. 펄스 속도 계산, 영률, 실시간 클록, K형 열전대를 이용한 온도 측정, 데이터 저장을 위한 USB 인터페이스 등의 기능을 제공합니다. 주전원 또는 내장 배터리로 작동하며, 동결융해 저항성 시험을 포함한 실험실 및 현장 구조 손상 평가에 적합합니다.

1960년대 초, 연구자들은 초음파 전이 시간을 이용하여 모르타르와 생콘크리트의 경화 시간을 측정하는 방안을 제안했습니다. 관입계나 비카트 장치와 같은 기존 방법들은 한계가 있었습니다. 독일의 한 건식 혼합 회사와 협력하여, Qualitest-슐라이빙거는 모르타르 시편을 위한 통합 데이터 로거와 맞춤형 설계 설정을 갖춘 특수 초음파 장치를 개발했습니다.

측정 원리

신선한 모르타르를 두 개의 초음파 변환기 사이에 놓습니다. 두 변환기는 0.25초 이하의 간격으로 54kHz의 주파수로 펄스를 방출합니다. 모르타르가 경화됨에 따라 초음파 전이 시간이 변합니다. 결합재가 응집 구조를 형성하기 시작하면 초음파 속도가 증가합니다. 완전히 발달된 결정 구조가 형성되면 초음파 속도 변화율이 느려집니다. 그러나 시멘트 스톤이 계속 응집되면 초음파 속도가 다시 증가합니다.

측정 설정

각 측정 셀에는 초음파 트랜스듀서 한 쌍이 있습니다. Vikasonic은 초음파 전이 시간과 신호 감쇠를 지속적으로 기록하고 표준 USB 드라이브에 디지털 방식으로 데이터를 저장합니다. 각 데이터 세트에는 날짜, 시간, 음속(m/s), 영률(GPa), 신호 강도(dB)를 포함하여 300,000만 개 이상의 데이터 포인트가 포함될 수 있습니다. 시편 내부의 온도는 K형 열전대를 사용하여 측정하고 섭씨 온도로 기록합니다.

이 장치는 단일 휠로 작동하며, 보호 장갑을 착용한 상태에서도 쉽게 조작할 수 있습니다. 주전원이나 배터리로 작동하므로 구조적 손상 평가를 포함한 현장 측정에 적합합니다. C0026 측정조를 사용하면 CIF 시험과 같은 동결-융해 사이클 시험 중 콘크리트 큐브의 내부 손상을 감지할 수 있습니다.

The Qualitest-Schleibinger Vikasonic은 독립적으로 작동하며 테스트 중에는 PC가 필요하지 않습니다. 데이터는 Excel로 직접 가져올 수 있으며, Schleibinger Vikasonic에서 개발한 독점 소프트웨어는 Qualitest-Schleibinger는 특정 요구 사항을 충족하도록 맞춤 제작될 수 있습니다.

응용 예

시간(분)에 따른 침투 깊이(mm) - 동일한 재료와 동일한 물/결합제 비율로 5회 측정

Vicat 장치를 사용한 테스트

비카트 장치의 경우, 편차는 침투 깊이에 따라 달라집니다. 이 시험의 편차 범위는 27%에서 40%였습니다.  

시간(분)에 따른 초음파 음속(m/s) - 동일한 재료와 동일한 물/결합제 비율로 5회 측정

Vikasonic 초음파 방식으로 테스트

초음파 검사의 편차는 18%였습니다. 따라서 초음파 검사가 비카트 검사보다 더 정확합니다.

시간(분)에 따른 침투 깊이(파란색) mm 및 초음파 음속(마젠타색) m/s - 동일한 재료와 동일한 물/결합제 비율로 5회 측정

 물/결합제 비율이 다른 2가지 재료(KIS)와 다른 재료(RGB)에 대한 초음파 음속에 따른 침투 깊이(mm)

두 방법의 비교

비카트 시험과 비카소닉 초음파 시험법의 상관관계는 재료 및 혼합물 설계에 따라 달라집니다. 따라서 각 혼합물마다 두 시험법 간의 보정이 필요합니다. 이 보정 곡선이 확립되면 초음파 시험이 비카트 시험을 효과적으로 대체할 수 있습니다.  

초음파 검사의 초기 비용은 적당히 높지만, 필요한 인력이 적고, 더 객관적이고 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다.

Vikasonic을 이용한 콘크리트 요소의 영률 또는 내부 손상 테스트

Vikasonic은 경화 시간 측정뿐만 아니라 시편이나 구조 요소의 내부 손상 감지에도 적합합니다. 이 용도로는 54kHz 트랜스듀서(주문 코드 U0009) 사용을 권장합니다. 유기성 무유분 커플링 젤을 도포하면 시편에 직접적이고 효과적으로 접촉하여 정확한 측정이 가능합니다.

시편은 트랜스듀서에 직접 접촉시키거나, 물이 결합제 역할을 하는 수조에서 검사할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 트랜스듀서 정렬에 따른 결과의 영향을 받지 않습니다.

이 욕조는 두 개의 80kHz 변환기를 반대편에 장착하여 구성됩니다(주문 코드 C0026). 이 방식은 CEN/TS 12390-9 "경화된 콘크리트 시험 - 제빙염을 사용한 동결융해 저항성 - 스케일링" 및 CEN/TR 9 "콘크리트의 동결융해 저항성 시험 - 내부 구조 손상"을 준수합니다.

표준

• ASTM C 597-16: 콘크리트를 통한 펄스 속도에 대한 표준 시험 방법.
• EN 12504-4:2021: 콘크리트 테스트 - 초음파 펄스 속도 결정.
• BS 1881: 203부: 콘크리트 테스트 - 콘크리트에서 초음파 펄스 속도 측정을 위한 권장 사항.
• NF P 98-231-5(1997년 XNUMX월): 포장 관련 시험 - 비역청질 재료의 다짐 시험. 제5부: 음파탐상을 이용한 시멘트계 결합재로 결합된 입상 재료의 시공성 한계시간 측정.
• CEN/TS 12390-9: 경화된 콘크리트 테스트 - 9부: 제빙염을 이용한 동결융해 저항성(스케일링).
• CEN/TR 15177: 콘크리트의 동결-융해 저항성 테스트 - 내부 구조적 손상.