Badania prędkości fali akustycznej w betonie pali CFA

Abstract

Regarding the issue of the pile quality (continuity and length) tests by means of non-destructive methods, it seems essential to estimate the velocity of the elastic wave in the concrete. For example, considerable differences are observed in the measurement of the wave velocity before and after the pre-cast concrete piles are driven. For reinforced concrete piles made of the C50 concrete, the elastic wave velocity measured before driving reaches 4500 m/s, and after the driving - it oscillates around 4000 m/s. That is probably connected with the micro-cracking caused when driving the pile. The errors in velocity estimation may lead straight to proportional faults in the estimation of the pile's length (10%). It is even more complicated to determine the wave velocity in the process of the young concrete setting (before the 15th day of concrete embedding). Very few publications on that subject show large changeability of the estimated velocity and suggest that each time at the construction site calibration should take place. Calibration, however, is possible only when the person who runs the tests is in possession of fully credible information about the length of the examined (controlled) piles. The research conducted at Wroclaw University of Technology show that in the case of the concrete piles made of the C25 concrete, examined between the 5th and 15th day after the concrete embedding, the measured elastic wave velocities ranged from 3000-4000 m/s.

Podstawową informacją w analizie wyników badań nieniszczących długości i ciągłości pali fundamentowych jest prędkość fali w betonie. Przykładowo, znaczne różnice obserwuje się w prędkościach fali mierzonych w palach prefabrykowanych. Dla betonu pali C50 prędkość fali akustycznej osiąga 4500 m/s, natomiast po ich wbiciu oscyluje wokół 4000 m/s. Jest to prawdopodobnie związane z mikrozarysowaniami powstałymi w procesie wbijania. Błędy w oszacowaniu prędkości fali prowadzą do proporcjonalnych błędów w oszacowaniu długości pali (10%). Szczególnie skomplikowane zagadnienie stanowi oszacowanie prędkości fali w młodym betonie (przed 15 dniem od betonowania). Nieliczne publikacje wskazują na dużą zmienność szacowanej prędkości fali i wskazują na konieczność każdorazowej kalibracji na placu budowy. Taka kalibracja jest możliwa jedynie gdy osoba prowadząca badania posiada wiarygodne informacje o długości badanych pali (metryki pali). Program badawczy prowadzony przez Politechnikę Wrocławską wskazuje, że w przypadku pali CFA z betonu C20/25 badanych między 5 a 15 dniem od betonowania, prędkość fali w zmienia się w przedziale 3000-4000 m/s.