تأثير درجات الحرارة المرتفعة أثناء المعالجة على سرعة النبضة فوق الصوتية في خرسانات الأسمنت البورتلاندي والرماد المتطاير
الملخص
تُعد سرعة النبضة فوق الصوتية (UPV) تقنية راسخة للاختبار غير المدمر (NDT)، وقد استخدمت لأكثر من سبعة عقود لتقييم سلامة وجودة هياكل الخرسانة. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع لاكتشاف الشقوق الداخلية والفراغات والانقطاعات الأخرى، وكذلك لمراقبة التدهور الناتج عن التعرض لبيئات كيميائية عدوانية أو لدورات تجميد وذوبان متكررة. علاوة على ذلك، تُعتبر UPV طريقة غير مباشرة شائعة لتقدير مقاومة الضغط للخرسانة. تهدف هذه الدراسة إلى استقصاء تأثير درجات الحرارة على تطور سرعة النبضة فوق الصوتية في خرسانات الأسمنت البورتلاندي والرماد المتطاير مباشرة بعد الصب، بغرض التنبؤ بمقاومة الضغط في مراحل العمر المبكر. وقد تم استخدام التقنية لتقييم أثر اختلاف درجات المعالجة على تطور سرعة النبضة في هذه المواد. كما تم تحليل العلاقة بين UPV ومقاومة الضغط، مع الإشارة إلى أن موثوقية التنبؤ بالمقاومة تعتمد بشكل كبير على دقة قياسات UPV. تُظهر نتائج الدراسة أن سرعة النبضة فوق الصوتية (UPV) تمثل وسيلة موثوقة وحساسة لتقييم السلوك المبكر للخرسانة والتنبؤ بمقاومة الضغط في خرسانات الأسمنت البورتلاندي والرماد المتطاير (بنسب استبدال 15–45%). كما أظهرت النتائج أن ارتفاع درجات الحرارة خلال المعالجة يسرع بشكل ملحوظ من تطور UPV، في حين يؤدي استخدام الرماد المتطاير إلى تأخير الاستجابة في مرحلة العمر المبكر دون التأثير على الاتجاه العام لتطور السرعة. وتؤكد العلاقة الأسية القوية بين UPV ومقاومة الضغط متانة هذه التقنية في تقدير المقاومة، مما يبرز أهميتها العملية في التقييم غير المدمر وتحسين ظروف المعالجة.
النص الكامل
المراجع
[1] Bungey, J.H., S.G. Millard, and M. Grantham, Testing of Concrete in Structures T. Vol. 4 2006: Taylor & Francis. 286
[2] Malhotra, V.M. and N.J. Carino, The ultrasonic pulse velocity method in Handbook on nondestructive testing of concrete, T. Naik, V.M. Malhotra, and J. Popovics, Editors. 2003, CRC Press: West Conshohocken. pp. 14.
[3] L. d. Kirchhof, A. lorenzi, L. S Filho, Assessment of Concrete Residual Strength at High Temperatures using Ultrasonic Pulse Velocity .20 No.7 2015- The e-Journal of Non-destructive Testing - ISSN 1435-4934.
[4] Kaplan, M.F., The effects of age and water to cement ratio upon the relation between ultrasonic pulse velocity and compressive strength of concrete. Magazine of Concrete Research, 1959. 11 (32).
[5] Grantham, M., Diagnosis, inspection, testing and repair of reinforced concrete structures, in Advanced Concrete Technology Set, N. John and C. Ban Seng, Editors. 2003, Butterworth-Heinemann: Oxford. pp. 1-54.
[6] Tanigawa, Y., K. Baba, and H. Mori, Estimation of concrete strength by combined non-destructive testing method. ACI-American Concrete Institute, 1984. 82: pp. 57-76.
[7] Bungey, J.H., The validity of ultrasonic pulse velocity testing of in-place concrete for strength. NDT International 1980. 13 (6): pp. 296-300.
[8] Alcaino P, Maria HS, Cortes M, et al. Fast assessment of post-fire residual strength of reinforced concrete frame buildings based on non-destructive tests. MDPI Proc 2018; 2: 515.
[9] Li YH and Franssen J. Test results and model for the residual compressive strength of concrete after a fire. J Struct Fire Eng 2011; 2: 29-44.
[10] Tharmaratnam, K. and B.S. Tan, Attenuation of ultrasonic pulse in cement mortar. Cement and Concrete Research, 1990. 20 (3): pp. 335-345.
[11] Behera, B. Ultrasonic properties of fly ash composites, International Research Journal of Advanced Engineering and Science, Volume 2, Issue 1, pp. 190-193, 2017.
[12] Turgut, P., Research into the correlation between concrete strength and UPV values. NDT.net, 2004. 12 (12).
[13] Anderson, D.A. and R.K. Seals, Pulse velocity as a predictor of 28- and 90-day strength. ACI-American Concrete Institute, 1981. 78 (116).
[14] Sturrup, V.R., F.J. Vecchio, and H. Caratin, Pulse velocity as a measure of concrete compressive strength. In-Situ/Nondestructive Testing of Concrete, SP-82, V. M. Malhotra, ed., ACI-American Concrete Institute, 1984: pp. 201-227.
[15] Rao, S.K.; Sravana, P.; Rao, T.C. Experimental studies in ultrasonic pulse velocity of roller compacted concrete pavement containing fly ash and M-sand. Int. J. Pavement Res. Technol. 2016, 9, 289–301.
[16] Chen, T.T.; Wang, W.C.; Wang, H.Y. Mechanical properties ultrasonic velocity of lightweight aggregate concrete containing mineral powder materials. Constr. Build. Mater. 2020, 258, 119550.
[17] Pico, T. The TC-08 Thermocouple Data Logger offers industry–leading performance and is an inexpensive answer to your temperature measuring needs. 2005; Available from: http://www.picotech.com/thermocouple.html.
[18] Grosse, C.U., H.W. Reinhardt, M. Krüger, and R. Beutel, Ultrasound through-transmission techniques for quality control of concrete during setting and hardening. Workshop: Advanced testing of fresh cementitious materials, 2006.
[19] Guang, Y., K.v. Breugel, and A. Fraaij, Experimental study on ultrasonic pulse evalua-tion of microstructure of cementitious materials at early age. Material Search HERON 2002 2001. 46(3): pp. 161-168.
[20] Sayers, C.M. and A. Dahlin, Propagation of ultrasound through hydrating cement pastes at early times. Advanced Cement Based Materials, 1993. 1(1): pp. 12-21.
[21] Keating, J., D.J. Hannant, and A.P. Hibbert, Comparison of shear modulus and pulse velocity techniques to measure the build-up structure in fresh cement pastes used in oil well cementing. Cement and Concrete Research, 1989. 9: pp. 554-566.
المؤلفون
الحقوق الفكرية (c) 2026 مجلة العلوم البحتة والتطبيقية

هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
في بيان موجز، تتعلق الحقوق بنشر وتوزيع البحوث المنشورة في مجلة جامعة سبها حيث يجب على المؤلفين الذين نشروا مقالاتهم في مجلة جامعة سبها كيف يمكن استخدامها أو توزيع مقالاتهم. ويحتفظون بجميع حقوقهم في المصنفات المنشورة، مثل (على سبيل المثال لا الحصر) الحقوق التالية:
- حقوق الطبع والنشر وحقوق الملكية الأخرى المتعلقة بالمقال المقدم، مثل حقوق براءات الاختراع.
- بحث منشور في مجلة جامعة سبها ويستخدم في الأعمال المستقبلية الخاصة به، بما في ذلك المحاضرات والكتب، والحق في إعادة إنتاج المقالات لأغراضها الخاصة، والحق في الأرشفة الذاتية لمقالاتهم.
- الحق في الدخول في مقال منفصل، أو للتوزيع غير الحصري لمقالهم مع إقرار بنشره الأولي في مجلة جامعة سبها.
- بيان الخصوصية سيتم استخدام الأسماء وعناوين البريد الإلكتروني التي تم إدخالها في موقع مجلة جامعة سبها للأغراض المذكورة فقط والتي استخدمت من أجلها.