اختبار التقييم الشعاعي للخرسانة

ما هو اختبار التقييم الشعاعي للخرسانة؟

يتضمن التقييم الشعاعي للخرسانة استخدام اختبار الأشعة على عناصر البناء لفحص الحالة الداخلية للخرسانة، هذا الاختبار قادر على فحص أعضاء الخرسانة دون التسبب في أي أضرار، يحدد موقع حديد التسليح والفراغات في الخرسانة وموقع الإجهاد والقنوات، يعتمد اختبار التصوير الشعاعي على قدرة الأشعة السينية أو أشعة غاما على المرور عبر المواد قيد الفحص، عندما ينتقل الإشعاع عبر عنصر خرساني، تمتص أجزاء مختلفة من عنصر الخرسانة المسلّحة مثل قضبان الحديد والخرسانة والفراغات كمية مختلفة من الأشعة السينية.

يتم استخدام فيلم التصوير الشعاعي الحساس للإشعاع لالتقاط صور العيوب وقضبان الحديد وهذا يمكن المراقب من الكشف عن موقع القضبان والفراغات والشقوق وتحديدها بدقة، في الوقت الحاضر يتم تطبيق التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية في مجال الهندسة الإنشائية، مسح عينة خرسانية باستخدام التصوير المقطعي بالأشعة السينية يوفر نظرة ثاقبة على الهيكل الداخلي دون الحاجة إلى تدمير العينة، كمثال فإنّ البُنية الداخلية للمواد الأسمنتية ذات أهمية عالية لفهم ونمذجة ظاهرة النقل التي تؤثر على متانتها.

تم تطبيق بعض الطُرق لرصد وقياس حجم وتوزيع الركام والشقوق، في هذه المقالة نود أن نوضح بعض الأمثلة على إمكانات الأشعة السينية المقطعية لدراسة التقييم ثلاثي الأبعاد للهياكل الخرسانية ومواد البناء، استنادًا إلى الإمكانات التقنية للأشعة المقطعية الطبية، نعتقد أن دراساتنا توفر مؤشرًا كافيًا للاستخدام الناجح للأشعة المقطعية للعناصر الخرسانية والخرسانية لتحديد الحجم الكلي والتوزيع وحجم المسام أو الفراغ والتوزيع والتدهور بسبب دورات التجميد والذوبان المسامية، مستوى تدهور الخرسانة بسبب الحريق ومستوى تدهور أسلاك الإجهاد المسبق للحديد بسبب التآكل.

معدات اختبار التقييم الشعاعي للخرسانة:

1. معدّات الأشعة السينية أو مصادر أشعة غاما لتوجيه غاما أو الأشعة السينية إلى عنصر خرساني.
   
2. فيلم التصوير الشعاعي لالتقاط صورة العيوب وقضبان الحديد.
   

مبادئ اختبار التقييم الشعاعي للخرسانة:

يعتمد التصوير الشعاعي على اختراق الأشعة السينية أو أشعة غاما في الخرسانة واستخدام فيلم لالتقاط صورة للعيوب في العناصر الخرسانية، يتم وضع العضو الخرساني المراد اختباره بين مصدر الإشعاع والكاشف، مع مرور الإشعاع عبر العضو يتم تقليل شدته وفقًا لسُمك وكثافة وخصائص الامتصاص للمواد داخل العضو، الامتصاص التفاضلي للإشعاع المتنقّل من خلال عضو الخرسانة المسلّحة يولّد اختلافات واضحة عند تسجيله على فيلم التصوير الشعاعي، تعتمد دقة الصور المنتجة على اتجاه العيوب في العضو الخرساني فيما يتعلّق بمصدر الأشعة السينية أو أشعة غاما والأفلام التصويرية.

تمتص قضبان التسليح طاقة أكثر من الخرسانة المحيطة وتظهر في مناطق خفيفة على الفيلم المكشوف، تمتص الشقوق والفراغات كمية أقل من الإشعاع وتظهر كمناطق مظلمة على الفيلم، يتم الكشف عن مناطق الشقوق الموازية لاتجاه الإشعاع بسهولة أكبر من الشقوق المتعامدة مع اتجاه الإشعاع، قدرة اختراق وحدات الأشعة السينية المحمولة محدودة وتستخدم للأعضاء الأقل من 300 مم، تنتُج أشعة غاما عن التحلّل الإشعاعي للنظائر غير المستقرة ولا يمكن إيقاف تشغيل مصدر أشعة غاما، هناك حاجة إلى حماية واسعة لاحتواء الأشعة عند عدم استخدامها للتفتيش.

تتوفر مصادر أشعة غاما التي يمكنها اختراق ما يصل إلى 450 ملم من الخرسانة، بالنسبة للعناصر الهيكلية الأكثر سُمكًا، يمكن حفر حفرة ووضع المصدر داخل العضو، أخيرًا يجب توخي الحذر الشديد لتجنّب مخاطر الإشعاع أثناء الاختبار، لذا يجب النظر في التدابير والتعديلات اللازمة قبل الاختبار.

حدود اختبار التقييم الشعاعي للخرسانة:

يواجه اختبار التصوير الشعاعي قيودًا معينة عند استخدامه لاختبار أعضاء الخرسانة السميكة، هذا لأن المعدات الثقيلة تحتاج إلى توجيه الأشعة السينية، قد تكون هذه المعدات صعبة وتستغرق وقتًا طويلاً لإقامتها في الميدان ويمكن أن تزيد تكلفة الاختبار، علاوة على ذلك يلزم وجود نظام للحماية عند اختبار عنصر خرساني سميك بسبب وجود إشعاع متناثر.

قد يشمل نظام الحماية الموازاة والقناع والمرشحات والحماية الخلفية وشاشات التكثيف الخاصة، يمكن أن يكون تفسير الصور الشعاعية الخرسانية صعبًا أيضًا نظرًا لعدم وجود مصطلحات موحدة للعيوب ولا توجد معايير قبول موحدة.

تطبيقات اختبار التقييم الشعاعي للخرسانة:

1. يمكن استخدامه لتحديد موقع شريط التسليح في الخرسانة المسلّحة.
   
2. يمكن استخدام نتيجة اختبار التصوير الشعاعي لتقييم قطر القضيب والعمق تحت السطح.
   
3. يمكن أن تكشف عن وجود فراغات، تشققات ومواد غريبة، وجود أو عدم وجود حشو في البناء بعد الشد والتغيرات في كثافة الخرسانة.
   
4. التفتيش المشترك على خط الأنابيب الملحومة.
   
5. مراقبة جودة تصنيع أوعية الضغط.
   
6. اختبار تأهيل لحام.
   
7. تصنيع الفولاذ الإنشائي.
   
8. كشف الانقطاعات في اللحام.
   
9. تحديد مدى التآكل (الداخلي والخارجي).