Metody ultradźwiękowe badań betonu (UPV test - Ultrasonic Pulse Velocity test) dają większe możliwości pomiarowe niż badania sklerometryczne. Oprócz wytrzymałości i jednorodności betonu betonoskopy pozwalają również ocenić głębokość zarysowań konstrukcji czy obecność wad i niedobetonowań podpowierzchniowych. W wypadku nowoczesnych urządzeń procedura pomiaru nie jest skomplikowana ani zbyt czasochłonna. Dlatego warto dowiedzieć się więcej o tych urządzeniach.
Wykorzystywanie ultradźwiękowych badań betonu przy wykonywaniu opinii, ekspertyz technicznych i inspekcji budowlanych nie jest w Polsce powszechne pomimo tego, że istnieją normy i instrukcje regulujące sposób wykonania badań ultradźwiękowych takie jak np. wycofana już norma PN-74/B-06261 Nieniszczące badania konstrukcji z betonu. Metoda ultradźwiękowa. ; Instrukcja ITB nr 209 Metoda ultradźwiękowa do badań wytrzymałości betonu w konstrukcji. ; czy w końcu aktualna PN-EN 12504-4 Badania betonu - Część 4: Oznaczanie prędkości fali ultradźwiękowej.
Wydaje się, że wynika to przede wszystkim z wysokich cen betonoskopów i skomplikowania czynności pomiaru starszymi typami tych urządzeń. Jednak można odnieść wrażenie, że powodem nade wszystko jest przywiązanie do badania młotkiem Schmidta, które jest najbardziej rozpowszechnioną metodą badań nieniszczących konstrukcji żelbetowych. O przyczynach popularności metody sklerometrycznej można przeczytać w jednym z wcześniejszych wpisów, a w innym blogowym wpisie o powszechnych błędach przy wykonywaniu pomiarów tą metodą i wynikających z nich kontrowersjach.
Na czym polega badanie betonoskopem? W największym skrócie ultradźwiękowe badanie betonu polega na pomiarze czasu przejścia fali ultradźwiękowej z nadajnika do odbiornika urządzenia. Na podstawie czasu przejścia i znanej odległości pomiędzy nadajnikiem, a odbiornikiem jesteśmy w stanie obliczyć prędkość rozchodzenia się fali w betonie, a ta jest ściśle związana z właściwościami fizycznymi materiału np. jego wytrzymałością.
Największą niedogodnością starszych typów urządzeń do ultradźwiękowych badań betonu był wymóg obustronnego dostępu do miejsca pomiarowego (pomiar bezpośredni) i konieczność użycia specjalnych past, lub płynów przewodzących pomiędzy głowicami urządzenia a badaną powierzchnią. Wydłużało to procedurę pomiarową i często sprowadzało się do konieczności obsługi betonoskopu przez dwie osoby. Obecnie nowoczesne urządzenia jak np. Proceq Pundit Lab, czy ACSys UK1401 Surfer umożliwiają wykonywanie pomiarów pośrednich tj. przy jednostronnym dostępie do miejsca pomiarowego. Co więcej dzięki wykorzystaniu głowic DPC (Dry Point Contact) nie jest konieczne używanie past, czy płynów przewodzących. Kolejną istotną innowacją w stosunku do starszych urządzeń jest automatyczna kontrola wzmocnienia sygnału wysyłanego przez nadajnik (w urządzeniach firmy ACSys opisywane jako AGC, Automatic Gain Control). A coraz bardziej kompaktowe wymiary urządzeń (patrz zdjęcie - ACSys UK1401 Surfer), sprawiają że betonoskop jest dziś równie mobilnym i wygodnym urządzeniem co młotek Schmidta. W przypadku urządzeń z głowicami DPC pomiar ogranicza się do dociśnięcia głowic do powierzchni betonu. Jest więc w zasadzie równie szybki jak pomiar młotkiem Schmidta.
Istotną cechą betonoskopu jest możliwość określenia głębokości rys w żelbecie. Podczas gdy pomiar głębokości rys w konstrukcjach żelbetowych metodami niszczącymi wymaga czasochłonnego wykonania odwiertu rdzeniowego, lub rozkuwania zarysowanej powierzchni, to przy pomiarze betonoskopem typu UK1401 Surfer, lub innym o podobnych możliwościach konieczne jest wyłącznie wykonanie dwóch pomiarów, równolegle do rysy i prostopadle przez rysę (patrz zdjęcie). Co więcej często zdarza się, że na pierwszy rzut oka bardzo ciężko jest stwierdzić nawet to czy widoczne rysy są wylotne (przechodzące przez cały przekrój elementu na wylot), czy też nie. Sprawdzenie tego betonoskopem daje pewność co do stanu i głębokości zarysowań. Producent betonoskopu UK1401 Surfer firma Acoustic Control Systems gwarantuje dużą dokładność pomiaru głębokości rys w zakresie od 10 do 50 mm, jednak jak widać na dołączonym zdjęciu przy głębszych rysach betonoskop również jest przydatny.
Postępująca miniaturyzacja i coraz bardziej zaawansowane oprogramowanie betonoskopów powoduje, że są one dziś równie mobilne jak młotek Schmidta, a w wypadku nowoczesnych urządzeń wysokiej klasy znacząco przerastają go ogólnymi możliwościami pomiarowymi. Wykonując opinie i ekspertyzy techniczne warto korzystać z obu typów urządzeń równocześnie dla zwiększenia pewności przeprowadzonych pomiarów nieniszczących.