طرق اختبار سلامة قواعد البايلات الخرسانية

ما هو اختبار سلامة قواعد البايلات الخرسانية؟

يعرف اختبار سلامة قواعد البايلات الخرسانية بأنه تقييم نوعي لسلامة قواعد البايلات الخرسانية. وفقًا لطريقة الاختبار القياسية لاختبار سلامة الأساسات العميقة ذات التأثير المنخفض، تشتمل سلامة قواعد البايلات على البعد المادي للمادة والاستمرارية والاتساق. حيث يشمل البعد المادي الطول والمقطع العرضي لقواعد البايلات، بينما تشير استمرارية قواعد البايلات إلى فراغات أو شقوق كبيرة. كما أنه تشرح هذه المقالة الميزات المهمة لاختبار سلامة قواعد البايلات وطرقها.

الغرض من اختبار سلامة قواعد البايلات الخرسانية:

يقوم أساس قواعد البايلات بنقل الأحمال المؤثرة على البُنية الفوقية الضخمة بكفاءة إلى الطبقات السفلية من التربة. وعلى الرغم من تكلفتها المرتفعة نسبيًا، إلا أنها مطلوبة بشدة للجسور والمباني الشاهقة وما إلى ذلك. لكن الهندسة الفريدة لقواعد البايلات تجلب تحديات محددة أثناء بنائها. حيث تشمل التحديات الأكثر شيوعًا القضايا المتعلقة بوضع الخرسانة وتركيب قفص فولاذي وتشكيل قواعد البايلات وإدارة الغلاف والحفر وإدارة الطين، إلخ.

يمكن أن تؤدي كل هذه المشكلات إلى عدم الاستمرارية وإحداث تغييرات في المقطع العرضي قد تؤثر على سلامة قواعد البايلات الإجمالية. وبمجرد دفن عناصر قواعد البايلات تحت الأرض، لا يوجد خيار لإجراء مراقبة الجودة وضمانها. كما في معظم الحالات، يكون رأس القواعد هو الجزء الوحيد الذي يمكن الوصول إليه للخضوع للفحص والاختبار.

ومن ثم، تم تطوير العديد من الطرق الموثوقة والفعالة من حيث التكلفة لتقييم جودة وسلامة عناصر قواعد البايلات، ومن بين هذه الطرق اختبار سلامة قواعد البايلات. حيث أن هناك عدة طرق لإجراء اختبار سلامة قواعد البايلات. بحيث يعتمد اختيار الاختبار على أبعاد القواعد ونوع قواعد البايلات وحالة التربة.

أنواع اختبار سلامة قواعد البايلات الخرسانية:

طرق الاختبار غير المدمرة الأكثر شيوعًا المستخدمة لتقييم سلامة قواعد البَايلات هي:

1. اختبار سلامة قواعد البَايلات منخفضة الضغط.
   
2. تسجيل الدخول عبر الفتحات الصوتية.
   
3. اختبار السلامة الحرارية.
   

1- اختبار سلامة قواعد البايلات منخفضة الإجهاد:

يُعدّ اختبار سلامة التأثير المنخفض الضغط على الأساس العميق أو اختبار سلامة قواعد البايلات هو الطريقة غير المدمرة الأكثر شيوعًا للاختبار لتقييم سلامة عناصر الركيزة. حيث أنه في هذه الطريقة، يتم تسجيل استجابة رأس القواعد ضد التأثير المطبق خارجيًا باستخدام محول طاقة عالي الدقة.

ومن ثم يتم تثبيت محول الطاقة على رأس الوبر أثناء إجراء الاختبار. كما يمكن أن يكون محول الطاقة المستخدم إمّا مستشعر سرعة أو مسرعًا. ويمكن أن تستخدم طريقة الاختبار طريقة صدى النبض أو طريقة صدى الصوت وإجراءات الاستجابة النبضية أو الاستجابة العابرة لتحديد التسارع ومعلومات المصدر.

يحدد اختبار سلامة الركيزة منخفضة الضغط ما يلي:

1. الانقطاع في قواعد البايلات مثل الفراغات والشقوق.
   
2. التغييرات في المقطع العرضي للقواعد مثل التعرق أو الانتفاخ.
   
3. عُمق قواعد البايلات.
   
4. اتساق مواد قواعد البايلات.
   
5. لا توفر الطريقة قدرة تحمل قواعد البايلات ولا يمكن إجراؤها فوق أغطية القواعد. أيضًا، لا يكون الاختبار فعّالًا عند إجرائه على قواعد ذات مقاطع عرضية متغيرة.
   

2- تسجيل الدخول عبر الفتحة الصوتية لقواعد البايلات الخرسانية:

يوفر هذا الاختبار معلومات عن تجانس وسلامة الخرسانة. حيث يتم إنشاء الثقوب العمودية باستخدام الأنابيب أثناء بناء قواعد البايلات (يتم عمل ركائز على الأقل). كما تمتلئ الأنابيب بالماء أثناء الاختبار. ويتم وضع محول باعث الموجة الصوتية في الأنبوب في أسفله، ويتم وضع محول استقبال الموجة الصوتية في الجزء السفلي من الأنبوب 2. ومن ثم يتم رفع كلا المحولين بنفس المعدل.

يحلل الاختبار الإشارة ويطوّر سلامة الملف الشخصي، الذي يُطلق عليه ملف التعريف بالموجات فوق الصوتية. ويتم اتباع الاختبار وفقًا لطريقة الاختبار القياسية لاختبار سلامة أساسات الخرسانة العميقة عن طريق اختبار الثقوب بالموجات فوق الصوتية.

تحدد الطريقة موقع ومدى العيوب. كما يمكن إجراؤها على قواعد البايلات ذات قُطر كبير. بحيث يُعدّ تركيب الأنابيب أثناء بناء قواعد البايلات عملية صعبة، كما أن تسجيل البيانات وتحليلها أمر مكلف.

3- اختبار السلامة الحرارية لقواعد البايلات الخرسانية:

يحدد تحليل التكامل الحراري سلامة قواعد البَايلات من خلال تقييم تغير درجة حرارة عجينة الأسمنت في الخرسانة. بحيث يمكن إجراء الاختبار على مجموعة واسعة من قواعد البايلات مثل القواعد الصغيرة والقواعد المملوءة والأعمدة المثقوبة وقواعد البايلات المصبوبة في المكان.

يسجل اختبار تحديد سمات السلامة الحرارية التغيرات في درجات الحرارة وتاريخها خلال فترة معالجة الخرسانة. حيث ترتبط درجة الحرارة المسجلة باكتساب القوة وسلامة الأساسات.

يمتلك اختبار السلامة الحرارية لقواعد البايلات الخرسانية المزايا التالية مقارنة بالطرق الأخرى:

1. تقوم طريقة تحديد سمات السلامة الحرارية بتقييم جزء الخرسانة الموجود خارج القفص الفولاذي.
   
2. يقوم بإنشاء بيانات في الوقت الفعلي حول جودة قواعد البايلات، ممّا يساعد على تقليل الجدول الزمني للبناء.
   
3. تفسير البيانات سهل للغاية.
   

كما توجد بعض القيود على طريقة تحديد سمات السلامة الحرارية:

1. يمكن استخدام هذه التقنية فقط على قواعد البَايلات الجديدة.
   
2. يتطلب رسم بياني مرجعي لمقارنة السجلات المسجلة.
   
3. قد تتلف أسلاك وأجهزة الاستشعار أثناء التركيب ووضع الخرسانة.