Akoestisch doormeten van prefab betonpalen: principes, methoden en praktijk

Akoestisch doormeten van een betonpaal is een onderdeel van geomonitoring. De integriteit van betonnen heipalen is controleerbaar doordat bij akoestisch doormeten afwijkingen in beeld komen. Met behulp van computerprogramma's en aan de hand van het sonderingsonderzoek en het bodemprofiel kan berekend worden of mogelijke afwijkingen het draagvermogen van de betonpaal negatief beïnvloeden.

Wat is akoestisch doormeten en hoe werkt het?

Bij het akoestische doormeten brengt een slag met een kunststof hamer op de paalkop een geluidsgolf in de paal. Een versnellingsopnemer neemt de reflecties (reflexen) vanuit de paalschacht op en stuurt die gegevens naar een verwerkingseenheid (een computertje), waarbij het signaal wordt gefilterd en verstrekt. De schokgolf loopt door de paal in de lengterichting tot aan de paalpunt en weer terug tot aan de paalkop. De snelheid waarmee dit gebeurt, is afhankelijk van de elasticiteitsmodulus en de dichtheid van het paalmateriaal (beton).

Een palenveld van honderden funderingspalen roept de vraag op: zijn de palen nog heel en onbeschadigd nadat ze de grond in zijnheid hebben? Met het blote oog kan men dat niet zien. IFCO controleert de palen met een innovatief meetsysteem de palen op eventuele defecten. Onze meettechnicus meet, na het heien, stuk voor stuk de funderingspalen akoestisch door met het bekende “hamertje tik” systeem. Deze methode is de meest gebruikte methode om informatie en eventuele defecten van de funderingspalen snel en op een voordelige manier te bepalen, voordat de palen definitief worden opgenomen in de fundering.

Toepassingsmogelijkheden en reach

Met het SIT-Systeem kunnen de volgende palen doorgemeten worden: betonpalen; prefab funderingspalen; vibro palen; HSP-palen; diverse in de grond gevormde palen. Door met de hamer op een paalkop te slaan en aan de andere kant de gevoelige versnellingsopnemer te gebruiken wordt de paal gemeten. Het gemeten signaal is direct op het scherm van de meetapparatuur te zien. De juiste meting wordt opgeslagen met aanvullende gegevens zoals het paalnummer, de paaloppervlakte, de datum, de tijd, de versterkingsfactor en de filterbreedte. Wij voeren meerdere metingen per paal uit om het perfecte signaal op te pikken en zo een goed beeld te krijgen over eventuele defecten.

< tagimg>Infographic: SIT-metingproces en signaalverwerking< /tagimg>

100% van de palen worden doormeten. Akoestisch doormeten van palen wordt uitgevoerd om eventuele gebreken in palen op te sporen. Wanneer slechts een deel, bijvoorbeeld 25%, van het palenveld wordt doorgemeten is de kans op het vinden van een gebrek klein. Wij adviseren daarom om alle funderingspalen binnen uw bouwproject door te laten meten.

Specialistische scenario’s en aanvullende acties

Onderwater palen doormeten is mogelijk indien nodig, met assistentie van een ervaren duikploeg. In dat geval voert de duiker de akoestische metingen uit, terwijl de meettechnicus de meetapparatuur bedient en de meetresultaten beoordeelt. Palen doormeten onder druk wordt toegepast wanneer een scheur mogelijk is gevonden. Met een vijzel en ballast wordt druk uitgeoefend op de paal; nadat het volle gewicht is toegepast, wordt nogmaals doorgemeten om draagvermogen aan te tonen. Meetsignalen onder druk tonen het verschil tussen belasting en belastingvolg door de paal.

Rapportage volgt na de meting: de meettechnicus maakt een rapportage op basis van de testsignalen en stuurt deze naar u toe. Hiermee kan bekeken worden of defecte palen vervangen moeten worden. De werkzaamheden worden uitgevoerd conform CUR-aanbeveling 109:2013. De CUR-aanbeveling blijft een belangrijk kader voor de methodiek en rapportage.

Integriteitstest van palen | Testprocedure voor paalfunderingen | IS-code voor paalfunderingen 🔥

Noodzaak en rationalisering van het doormeten

Noodzaak doormeten prefab betonpalen: heiwerkzaamheden kunnen trekspanningen in het beton veroorzaken, en door aanstoten of snellen kan het materiaal beschadigen. Trekspanningen kunnen leiden tot breuken die ongemerkt blijven. Daarom is akoestisch controleren verstandig. Soms wordt gevraagd om een percentage van de aangebrachte palen door te meten, maar dit geeft schijnveiligheid tenzij het om palen met een kalenderafwijking gaat. CUR-109 adviseert om palen na het heien, na ontgraven en na snellen door te meten.

Noodzaak akoestisch doormeten van in de grond gevormde palen: de kwaliteit van de uitvoering is niet altijd zichtbaar vanuit de grond. In sommige bodemlagen kunnen waterige zones aanwezig zijn waardoor het beton mogelijk uitspoelt, en een te snelle uitvoering kan leiden tot onvoldoende betonmassa in de ruimte. De CUR-109-aanbeveling en onafhankelijke metingen helpen om de integriteit vast te stellen.

Analyse, interpretatie en vervolg

De interpretatie van het meetresultaat vereist deskundig personeel met kennis van bodemgesteldheid en paalfabricage. De veldmetingen worden op kantoor in Tolbert ingelezen en met elkaar vergeleken om afwijkend gedrag te identificeren. Oorzaken van afwijkingen kunnen kopverstoring, een breuk, grindnesten en variaties in paaldiameter zijn. Palen met afwijkende meetsignalen worden nader geanalyseerd. Een kopverstoring kan betekenen dat na snellen de paal opnieuw doorgemeten moet worden. Bij beperkte scheurvorming worden proefbelastingen uitgevoerd en opnieuw doorgemeten voor beter inzicht. De eindbeoordeling omvat alle aanvullende resultaten.

Gepubliceerd op 8 jun. Dagelijks worden uiteenlopende type funderingen gemaakt die moeten voldoen aan hoge kwaliteitseisen. Een hoogwaardige fundering begint met goede palen. Om de kwaliteit van geheide of in de grond gevormde palen aan te tonen, is het aanbevolen om deze akoestisch door te meten. Een meetmethode staat bekend als ‘Sonic Integrity Testing’ (SIT), een snelle en relatief eenvoudige manier om het risico op het falen van palen te beperken. De voortplantingssnelheid van de schokgolf in beton gaat razendsnel, circa 3700 tot 4000 m/s.

Uitvoering en contact

Wiertsema & Partners voert sinds 1988 akoestische metingen uit ter controle van diverse typen funderingspalen. Op jaarbasis meten wij voor diverse opdrachtgevers circa 35.000 palen door. Wij voeren de werkzaamheden uit in overeenstemming met CUR aanbeveling 109. Wil u meer weten over het akoestisch doormeten van funderingspalen of vraag vrijblijvend een offerte aan.

Rapportage en CT-waarborging

Na de meting zal de meettechnicus met de testsignalen een rapportage opmaken en naar u toesturen. Hiermee kan gekeken worden of eventuele defecte palen vervangen moeten worden. De gemeten versnelling wordt digitaal opgeslagen in een veldcomputer en de resultaten worden geanalyseerd op afwijkingen zoals kopverstoring, breuk en variaties in diameter. De resultaten dienen als basis voor eventuele aanvullend onderzoek en visuele inspectie.

Technische samenvatting van de meetmethode

  1. Akoestische meting: klap op paalkop met kunststof hamer, versnellingsopnemer aan de andere kant.
  2. Voortplantingssnelheid afhankelijk van elasticiteitsmodulus en dichtheid van beton.
  3. Signaal wordt op de veldcomputer opgeslagen en gevisualiseerd als grafiek.
  4. Analyse vereist deskundigheid en kennis van bodemgesteldheid en paalfabricage.
Schema van signaalpad en interpretatie van reflecties

Bij vermoedelijke gebreken verzorgen wij, desgewenst, aanvullend onderzoek teneinde vast te kunnen stellen wat de oorzaak van de afwijking in het meetsignaal veroorzaakt. Het combineren van akoestische meting met bodemprofiel en sonderingsonderzoek biedt een krachtige toolkit voor draagvermogenbeoordeling.

tags: #kosten #akoestisch #doormeten #prefab #palen