Misura della velocità di propagazione degli ultrasuoni.
(UNI EN 12504-4)
Gli ultrasuoni, già note da anni in campo meccanico e medico, hanno un impiego sempre maggiore anche nel settore civile per studiare con metodi non distruttivi i materiali da costruzione.
Le onde meccaniche costitutive delle onde ultrasoniche interagiscono fortemente con la materia in cui si propagano, variando le loro proprietà in funzione della natura elastica e della densità dello stesso materiale. Anche le disomogeneità (per esempio fessure, zone degradate, cavità, ecc.) possono influenzare la propagazione delle onde. Analizzando queste si possono quindi dedurre:
- variazione della velocità di propagazione;
- assorbimento parziale, riflessione e rifrazione dell’onda di vibrazione;
- attenuazione, secondo determinate direzioni, dell’onda di vibrazione.
Da questi aspetti possiamo trarre informazioni sul calcestruzzo in termini di caratteristiche ed omogeneità, riguardo:
- uniformità del calcestruzzo;
- presenza di fessure o vuoti;
- difetti di getto;
- modulo di elasticità dinamico;
- coefficiente di poisson;
- stima resistenza del calcestruzzo in sito (si consiglia in combinazione con altre determinazioni). Tuttavia non è considerata come un’alternativa alla misurazione diretta della resistenza a compressione del calcestruzzo.
Un’altra importante applicazione del metodo ultrasonico è lo studio della “durabilità”, monitorando periodicamente la velocità di propagazione di uno stesso “percorso” di elemento: il tempo di attraversamento è strettamente legato allo stato di conservazione. Di conseguenza sarà possibile, attraverso un monitoraggio ultrasonico, verificare le variazioni delle proprietà nel tempo causate dalla storia dell’elemento (manutenzione, sollecitazioni, degrado, ecc.).
La strumentazione per il controllo ultrasonico dei materiali è costituita da un trasmettitore di impulsi che vengono trasformati, attraverso un trasduttore, in vibrazioni meccaniche di frequenze ultrasoniche (compresa tra 20 e 50 kHz).
Per la determinazione della velocità di trasmissione del suono, lo strumento si avvale di due teste piezoelettriche, una emittente e l’altra ricevente, unite alle strutture attraverso l’interposizione di una pasta fluida costituente il mezzo di accoppiamento sonda-superficie
Al fine di poter ottenere più informazioni possibili sul materiale, e al fine di avere un controllo maggiore del dato ottenuto, è fondamentale utilizzare un’apparecchiatura con oscilloscopio.
