بررسی امواج اولتراسونیک در بتن‌های معمولی با استفاده از نسبت‌های متفاوت آب به سیمان در تنش‌های مختلف

این پژوهش، مقادیر سرعت امواج اولتراسونیک را با در نظر گرفتن مولفه کرنش در تنش های مختلف مورد بررسی قرار می دهد. در این تحقیق، نمونه های بتنی ساخته شده در تنش های متفاوت (از حالت بدون بار تا لحظه آغاز ترک خوردگی) تحت بارگذاری فشاری قرار گرفته و سرعت عبور موج با استفاده از روش التراسونیک در بازه های نیرویی مشخص ثبت گردید. نمونه های مورد بررسی دارای عیار سیمان kg/m3 400 و w/c بین 0.3 تا 0.5 با گام های 0.02 متغیر بوده و همچنین نسبت سنگدانه ها برابر در نظر گرفته شده است که معیار تاثیرگذار در نمونه های تحت بار برای ارزیابی رفتار بتن با استفاده از امواج فراصوت، تغییر نسبت آب به سیمان بوده است. با نگاهی موشکافانه بر روی آزمون های صورت گرفته می توان دریافت که نمونه های با سنین کمتر، دارای تغییرات سرعت موج کمتری بوده اند. تغییرات سرعت موج با افزایش بار، تشدید یافته و در ناحیه بار بحرانی (آغاز ترک خوردگی) بی نظمی ها افزایش می یابد. با توجه به ثابت بودن نسبت سنگدانه ها و عیار سیمان، و مشاهده نمودارهای سه بعدی چنین نتیجه گرفته شده است که تغییرات نسبت آب به سیمان نقش موثری را در به روز بی نظمی ها با شروع ترک خوردگی ایفا کرده است.

Study of Ultrasonic Pulse Wave Velocity in Plain Concrete Using Different Water to Cement Ratio at Different Stress Level

Ultrasonic pulse waves velocities as a nondestructive test method has been utilized for assessing concrete properties. Most studies in this context were performed on specimens with no externally applied load and only were expressed the pulse wave velocity in terms of other concrete characteristics. Reinhardt and Grosse study showed that pulse wave velocity changes with different water to cement ratios for different cement types after 24 hours (Reinhardt Grosse et al., 2004). The objective of this research was to study the pulse wave velocity of structural concrete under real conditions subjected to different loading and different intervals of compressive stresses and strains.  This can help to have a better understanding of concrete behavior and lead to an independent model from load displacement parameter for health monitoring of concrete structures. To this aim, concrete cube specimens were prepared for cement content of 400 kg/m3, water to cement ratio from 0.3 to 0.5 with varying increment of 0.02 and equal ratio of fine to coarse aggregate.