Využití generování vyšších harmonických a intermodulace ultrazvukových vln k detekci korozního poškození předpínací ocelové výztuže v mostních nosnících

Use of higher harmonic generation and intermodulation of ultrasonic waves to detect corrosion damage of prestressing steel strands in bridge girders

článek ve sborníku mimo WoS a Scopus

čeština

Práce byla realizována v rámci řešení projektu zaměřeného na nalezení vhodné metodiky pro detekci korozního napadení přepínacích ocelových lan v mostních konstrukcích. Složitost řešení této problematiky vyžaduje využití kombinace vícero nedestruktivních metod. Jednou z těchto metod je nelineární ultrazvukové spektroskopie. Její nasazení je předpokládáno pro diagnostiku předem vytypovaných problematických oblastí nosníků, kde se využije zhotovení sond pro vedení vlnovodu, zajišťujícího přímý kontakt budiče a snímače s vyšetřovaným lanem. Ověřovací měření bylo realizováno na nosnících typu I, zabudovaných v mostní konstrukci. Cílem práce bylo stanovit použitých nelineárních metod, optimalizovat měřící aparaturu a ověřit použití navržených vlnovodů. Testy byly realizovány na spodní části nosníků/podhledu mostní konstrukce. Trasy přepínacích ocelových lan byly identifikovány pomocí georadaru, kontakt vlnovodů s lanem byl zajištěn pomocí sond. Měření in situ předcházela rozsáhlá laboratorní měření na předpínacích lanech podrobených zrychlené elektrochemické korozi. Aplikováno bylo nelineární ultrazvukové měření využívající jev harmonického zkreslení a intermodulace. Využity byly poznatky z laboratorních měření přepínacích ocelových lan poškozených v důsledku působení různých stupňů zrychlené elektrochemické koroze, kde výsledné hodnoty použitých parametrů vykazovaly rostoucí hodnou korelující s důsledky postupující koroze. Analýza výsledků měření na několika vybraných místech mostních nosníků nevykazovala změny charakterizující důsledky korozního napadení přepínací výztuže.

The work was carried out within the framework of a project aimed at finding a suitable methodology for the detection of corrosion attack of prestressing steel strands in bridge structures. The complexity of this problem requires the use of a combination of several non-destructive methods. One of these methods is nonlinear ultrasonic spectroscopy. It is intended to be used to diagnose pre-selected problem areas in girders, using bore hole to place the waveguide, ensuring direct contact of the exciter and transducer with the strand under investigation. Verification measurements were carried out on Type I girders, embedded in the bridge structure. The aim of the work was to determine the radius of action of the nonlinear methods used, to optimize the measuring apparatus and to verify the use of the proposed waveguides. The tests were carried out on the bottom part of the girders of the bridge structure. The position of the prestressing steel strands were identified by GPR method, the contact of the waveguides with the strand was ensured by bore holes. The in-situ measurements were preceded by extensive laboratory measurements on prestressing steel strands subjected to accelerated electrochemical corrosion. Non-linear ultrasonic measurements using harmonic distortion and intermodulation phenomena were applied. The findings from laboratory measurements of prestressing steel strands damaged due to different degrees of accelerated electrochemical corrosion were used, where the resulting values of the applied parameters showed an increasing rank correlated with the consequences of the progressing corrosion. Analysis of the measurement results at a few selected locations of the bridge girders did not show changes characterizing the consequences of corrosion attack on the prestressing reinforcement.

předpjatý beton, mostní nosník, koroze předpínacích ocelových lan, nelineární ultrazvuková zkouška,

prestressed concrete, bridge girder, corrosion of prestressing steel strands, non-linear ultrasonic test,

MANYCHOVÁ, M.; STRYK, J.; FRÝBORT, A.; KOŘENSKÁ, M.

1. 12. 2022

ndt.net

Germany

1435-4934

The e-Journal of Nondestructive Testing

27

12

Spolková republika Německo

1

5

5

https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=27566.