MIRA - Ultralydstomografi af betonens indre

Er der stenreder i betonen? Er spændkablerne fuldt omstøbt? Er der vedhæftning mellem lagene? State-of-the-art ultralydsudstyr giver detaljerede 3D-billeder af betonkonstruktionens indre.

Teknologisk Instituts nye ultralydstomograf – MIRA – anvendes til at optage ”billeder” af betonkonstruktioners indre. Udstyret giver detaljerede billeder af indstøbte objekter og er også velegnet til at finde delamineringer, hulrum og andre defekter, som ellers ikke er synlige på betonoverfladen.

Metode

MIRA er en lavfrekvent ultralydstomograf, der består af en antenne med 48 transducere, der skiftevis udsender og opfanger ultralydssignaler. Ultralyds-pulsen, der udsendes fra en transducerenhed, reflekteres ved grænseflader mellem materialer med forskellig akustisk impedans (f.eks. ved en beton-luft grænseflade) og returnerer til overfladen, hvor den registreres af de andre transducerenheder.

Ved et scan med MIRA’en fremkommer et to-dimensionelt billede ind gennem betonen. En 3D-model af betonens indre opnås ved at sammensætte successive scans. Detaljeringsgraden af modellen kan med MIRA’en justeres ved at ændre frekvensen af ultralydspulserne (25-85 kHz).

Ved de højere frekvenser bliver f.eks. fine delamineringer nær overfladen synlige, mens større og dybereliggende objekter som f.eks. tykke spændkabelrør, bagsidereflekser og stenreder bedst registreres ved lavere frekvenser.

MIRA’en er et praktisk batteridrevet udstyr, hvor måleenhed, computer og batteri er samlet i én enhed. Undersøgelsen foretages ved at presse MIRA’ens antenne ned mod betonoverfladen og sætte målingen i gang. Et scan omfattende indsamling og behandling af data tager kun ca. 5 sekunder, hvilket betyder at der kan indsamles detaljerede oplysninger over store områder på forholdsvis kort tid.

Hvad kan Teknologisk Institut hjælpe med?

• Bestemmelse af lagtykkelser. Tykkelse af betondæk, påstøbninger, gulve etc., kan udføres med MIRA, hvor der kun er adgang fra én side.
• Kontrol af udfyldningsgrad i korrugerede rør til spændarmering og robusthedsarmering. 
• Lokalisering af forskellige indstøbte objekter. Placeringen af f.eks. varmerør i gulv, armering, ledningsrør osv. kan bestemmes med forholdsvis stor præcision.
• Kontrol af manglende vedhæftning mellem betonlag.
• Kvalitetskontrol af betonudstøbning i opførelsesfasen af bygninger og anlæg, hvor vi med MIRA’en kan søge efter dårligt udstøbte områder, f.eks. i form af stenreder.

3D-model af en 400 mm tyk betonvæg med et indstøbt tomt korrugeret rør (ø80 mm), der ses som den røde markering midt i 3D-modellen. Reflekser fra bagsiden af betonvæggen ses i bunden af 3D-modellen.

MIRA-målinger foretages på betonvæg.