ระบบตรวจสอบคุณภาพการบ่มคอนกรีตในช่วงอายุต้นแบบไม่ทำลายด้วยอัตราส่วนของกำลังงานการสะท้อนในย่านความถี่ไมโครเวฟ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอระบบตรวจสอบคุณภาพการบ่มคอนกรีตแบบไม่ทำลายในช่วงอายุต้น การตรวจวัดใช้การส่งออกกำลังงานของสองคลื่นความถี่ไปยังวัสดุทดสอบและตรวจจับกำลังงานสะท้อนที่เกิดขึ้น จากนั้นเปรียบเทียบและหาค่าอัตราส่วนที่ตอบสนองต่อคุณภาพคอนกรีต ระบบตรวจวัดแบ่งออกเป็นภาคส่งและภาครับ โดยภาคส่งทำหน้าที่ส่งออกกำลังงานความถี่ด้วยแหล่งกำเนิดสัญญาณความถี่สูง กำลังงานถูกส่งผ่านอุปกรณ์เชื่อมต่อร่วมแบบมีทิศทางไปยังสายอากาศแพทช์ต้นแบบ สายอากาศทำหน้าแพร่กระจายกำลังงานความถี่ไปยังคอนกรีตทดสอบและเกิดเป็นกำลังงานสะท้อนย้อนกลับมายังภาครับของระบบ กำลังงงานการสะท้อนได้รับการตรวจสอบด้วยอุปกรณ์เชื่อมต่อร่วมแบบมีทิศทางและถูกเปลี่ยนเป็นระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงด้วยอุปกรณ์ตรวจจับกำลังงานแบบเป็นเชิงเส้น ระดับแรงดันไฟฟ้าถูกเปลี่ยนเป็นสัญญาณดิจิทัลขนาด 10 บิต ด้วยวงจรแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัลและได้รับการประมวลผลด้วยบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ การตรวจวัดคอนกรีตในช่วงเวลาการบ่ม 10 ถึง 120 ชั่วโมง ที่ความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ ให้ระดับแรงดันอยู่ในช่วง 0.844 ถึง 0.94 โวลต์ และ 0.845 ถึง 0.959 โวลต์ และความถี่ 2.5 กิกะเฮิรตซ์ อยู่ที่ 0.871 ถึง 0.876 โวลต์ และ 0.873 ถึง 0.866 โวลต์ ตามลำดับ ระดับแรงดันของ 2 คลื่นความถี่ได้รับการเทียบอัตราส่วน 2.4/2.5 กิกะเฮิรตซ์ เพื่อหาความต่างของคอนกรีตบ่มน้ำและบ่มอากาศ ในช่วงอายุการบ่มที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 54 ชั่วโมง ให้อัตราส่วนอยู่ในช่วง 0.969 ถึง 1.009 และ 0.968 ถึง 1.045 และที่การบ่ม 65 ถึง 120 ชั่วโมง ให้ค่าในช่วง 1.026 ถึง 1.123 และ 1.073 ถึง 1.183 ตามลำดับ เมื่อพิจารณาค่าความต่างสัมบูรณ์ของคอนกรีตแบบบ่มน้ำและบ่มอากาศ ในช่วงอายุน้อยกว่าหรือเท่ากับ 37 ชั่วโมง ความต่างมีเพียงเล็กน้อยและเพิ่มขึ้นในช่วงอายุ 38 ถึง 81 ชั่วโมง ให้ความต่างอยู่ที่ 1.003±0.014 ถึง 1.036±0.026 และมีความแตกต่างสูงสุดในช่วง 82 ถึง 120 ชั่วโมง อยู่ที่ 1.076±0.032 ถึง 1.114±0.031 ความต่างที่ชัดเจนส่งผลให้การแยกคุณภาพการบ่มคอนกรีตทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Makul, N., Chatveera, B. and Ratanadecho, P., 2009, Use of microwave energy for accelerated curing of concrete: a review, Songklanakarin Journal of Science and Technology, 31(1): 1-13.
CPAC academy, 2000, Technology concrete. CPAC, Bangkok.
Gao, S., Chung, K. L., Cui, A., Ghannam, M., Luo, J., Wang, L., Ma, M. and Liao, Z., 2021, Accurate strength prediction models of ordinary concrete using early-age complex permittivity. Materials and Structures, 54 (172): 1-19.
Pucinotti, R., 2015, Reinforced concrete structure: Nondestructive in situ strength assessment of concrete. Construction and Building Materials, 75 :331-341.
Bois, K. J., Benally, A. D. and Zoughi, R., 2000, Microwave Near-Field Reflection Property Analysis of Concrete for Material Content Determination, IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement, 49(1): 49-55
Helal, J., Sofi, M. and Mendis, P., 2015, Non-Destructive Testing of Concrete: A Review of Methods. Electronic Journal of Structural Engineering, Special Issue 14(1): 97-105.
Department of Public Works and Town and Country Planning, 2008, Standard for inspection of reinforced concrete structures by non-destructive testing methods, 1st Ed, Bangkok.
Hannachi, S. and Guetteche, M. N., 2012, Application of the combined method for evaluating the compressive strength of concrete on site, Open Journal of Civil Engineering, 2: 16-21.
Bogas, J. A., Gomes, M. G and Gomes, A., 2013, Compressive strength evaluation of structural lightweight concrete by non-destructive ultrasonic pulse velocity method, Ultrasonics 53: 962–972.
Asteris, P. G. and Mokos, V. G., 2020, Concrete compressive strength using artificial neural networks, Neural Computing and Applications, 32: 11807–11826.
Skentou, A. D., Bardhan, A., Mamou, A., Lemonis, M. E., Kumar, G., Samui, P., Armaghani, D. J. and Asteris, P. G., 2023, Closed‑form equation for estimating unconined compressive strength of granite from three non‑destructive tests using soft computing models, Rock Mechanics and Rock Engineering, 56: 487–514.
Khormani, M., Jaari, V. R. K., Aghayan, I., Ghaderi, S. H. and Ahmadyfard, A., 2020, Compressive strength determination of concrete specimens using X-ray computed tomography and finite element method, Construction and Building Materials, 256: 1-12.
Wahab, A.. Aziz, M. M. A., Sam, A. R. M., You, K. Y., Bhatti A. Q. and Kassim, K. A., 2019, Review on microwave nondestructive testing techniques and its applications in concrete technology, Construction and Building Materials, 209: 135–146.
Shen, P., Lu, L., He, Y., Wang, F. and Hu, S., 2016, Hydration monitoring and strength prediction of cement-based materials based on the dielectric properties, Construction and Building Materials, 126: 179–189.
Ozturk, M., Sevim, U. K., Akgol, O., Unal, E. and Karaaslan, M., 2018, Determination of physical properties of concrete by using microwave nondestructive techniques, ACES JOURNAL, 33(3): 265-272.
Chung, K. L., Yuan, L., Ji, S., Sun, L., Qu, C.and Zhang, C., 2017, Dielectric characterization of Chinese standard concrete for compressive strength evaluation, Applied Science, 7(177): 1-14.
M., Jamil, M. K., Hassan, Zain, M. F. M. and Al-Mattarneh, H. M. A., 2013, Concrete dielectric properties investigation using microwave nondestructive techniques, Materials and Structures, 46:77–87.
Lai, W.L., Kou, S. C., Tsang, W.F. and Poon, C.S., 2009, Characterization of concrete properties from dielectric properties using ground penetrating radar. Cement and Concrete Research, 39: 687–695.
Cerveny, S., Arrese-Igor, S., Dolado, J. S., Gaitero, J. J., Alegría, A. and Colmenero, J., 2011, Effect of hydration on the dielectric properties of C-S-H gel, The Journal of Chemical Physics, 134(034509) :1-9.
Riddle, B., Baker-Jarvis, J. and Krupka, J., 2003, Complex permittivity measurements of common plastics over variable temperatures, IEEE Transection on Microwave Theory and Techniques, 51(3): 727-733.
Pozar, D. M., 2012, Microwave engineering. 4th Ed. John Wiley & Sons. USA.
