GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH cầu – đại học CÔNG NGHỆ GTVT

GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

Bài thực hành 1
XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG BẰNG
SÚNG BẬT NẨY
Phương pháp được sử dụng để xác định cường độ chịu nén của bê tông nặng trên cấu
kiện và kết cấu công trình bằng súng bật nẩy.
Chú thích: Lựa chọn phương pháp thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCXDVN 239:2006.
Không áp dụng tiêu chuẩn này trong các trường hợp sau:
- Đối với bê tông có mác dưới 10 MPa và trên 50 MPa;
- Đối với bê tông dùng các loại cốt liệu lớn có kích thước trên 40 mm (Dmax>40mm);
- Đối với vùng bê tông bị nứt, rỗ hoặc có các khuyết tật ;
- Đối với bê tông bị phân tầng hoặc là hỗn hợp của nhiều loại bê tông khác nhau;
- Đối với bê tông bị hoá chất ăn mòn và bê tông bị hoả hoạn;
- Không được dùng tiêu chuẩn này thay thế yêu cầu đúc mẫu và thử mẫu nén;
1.1 Các quy định chung
Phương pháp xác định cường độ chịu nén của bê tông bằng Súng bật nẩy là phương
pháp thí nghiệm gián tiếp (thí nghiệm không phá hủy kết cấu, mẫu thí nghiệm) dựa trên các
quy định sau:
1. Cường độ nén của bê tông được xác định bằng cách so sánh trị bật nẩy đo được với
trị bật nẩy trong quan hệ chuẩn thực nghiệm giữa cường độ nén của bê tông trên máy nén
(R) và trị số bật nẩy trung bình (n) trên súng bật nẩy được xây dựng trước trên cùng mẫu thử
chuẩn.
2. Để xây dựng quan hệ chuẩn thực nghiệm R - n, sử dụng các mẫu lập phương
150x150x150 mm theo yêu cầu kỹ thuật của TCVN 3105: 1993.
- Khi thí nghiệm xác định trị số bật nẩy theo phương ngang, mẫu bê tông được cặp
trên máy nén với áp lực 0,5 MPa.
- Khi thí nghiệm xác định trị số bật nẩy theo chiều từ trên xuống, mẫu bê tông được
đặt trên nền phẳng của vật cứng có khối lượng không nhỏ hơn 500 kg.
- Khi kiểm tra cường độ bê tông cho một loại mác, quan hệ R – n được xây dựng theo
kết quả thí nghiệm của ít nhất 20 tổ mẫu (mỗi tổ gồm 3 viên mẫu). Các mẫu phải có cùng

thành phần cấp phối, cùng tuổi và điều kiện đóng rắn như bê tông dùng để chế tạo sản
phẩm, kết cấu cần kiểm tra. Các tổ mẫu được lấy từ các mẻ trộn bê tông khác nhau trong
thời gian 14 ngày.
- Để quan hệ R - n có khoảng dao động cường độ rộng hơn, có thể chế tạo 40% mẫu
thử có tỷ lệ nước xi măng (N/X) chênh lệch trong giới hạn 0,04 so với tỷ lệ nước xi măng
(N/X) của sản phẩm kết cấu cần kiểm tra.
1


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
3. Biểu đồ quan hệ chuẩn thực nghiệm R - n, có thể xây dựng từ các số liệu thí nghiệm
của ít nhất 20 mẫu khoan cắt ra từ các phần của kết cấu. Mẫu khoan có đường kính không
nhỏ hơn 100 mm.
- Cần thí nghiệm bằng súng bật nẩy trước khi khoan mẫu. Vùng thí nghiệm bằng súng
bật nẩy cách chỗ khoan mẫu không quá 100 mm.
- Việc khoan mẫu được thực hiện ở những vùng không làm giảm khả năng chịu lực
của kết cấu.
4. Phương trình quan hệ chuẩn thực nghiệm R - n được xác định theo Phụ lục A của
tiêu chuẩn thí nghiệm TCVN9334:2012
Trong các nhà máy bê tông đúc sẵn, biểu đồ quan hệ R - n được xây dựng không ít hơn
2 lần trong 1 năm. Khi có sự thay đổi vật liệu sử dụng để chế tạo bê tông hoặc công nghệ
sản xuất cấu kiện thì cũng phải xây dựng biểu đồ mới.
5. Đánh giá sai số của quan hệ chuẩn thực nghiệm R - n
+ Sai số của quan hệ R - n được đánh giá bởi đại lượng độ lệch bình phương trung bình S T,
theo công thức.
(5.1)
trong đó:
là cường độ trung bình của bê tông trong tổ mẫu thứ i, được xác định bằng thí nghiệm
trên máy nén;
là cường độ trung bình của bê tông trong tổ mẫu thứ i, được xác định bằng thiết bị bật

nẩy
N là số tổ mẫu được thí nghiệm, để xây dựng biểu đồ quan hệ R - n.
+ Quan hệ R - n phải có hệ số hiệu dụng F không nhỏ hơn 2 và độ lệch bình phương trung
bình ST không vượt quá 12% cường độ trung bình của tất cả các tổ mẫu được thí nghiệm
trên máy nén khi xây dựng biểu đồ quan hệ:
(5.2)
;

(5.3)
(5.4)

trong đó:
So là độ lệch bình phương trung bình của cường độ bê tông xác định bằng phương pháp
nén của N tổ mẫu.
Nếu F<2 hoặc x100 > 12% thì không sử dụng biểu đồ quan hệ đó để kiểm tra mà phải
xác định lại phương trình quan hệ chuẩn R - n.

2


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
6. Cường độ của bê tông ở mỗi vùng thí nghiệm (400 cm 2) của cấu kiện, kết cấu được
xác định dựa theo giá trị bật nẩy trung bình trên vùng đó và biểu đồ quan hệ chuẩn R - n.
7. Có thể kiểm tra đánh giá cường độ của bê tông qua biểu đồ R-n được xây dựng
trước từ các mẫu bê tông khác với bê tông cấu kiện, kết cấu cần xác định, nhưng phải có kết
quả thí nghiệm của 9 mẫu khoan được lấy từ kết cấu kiểm tra.
- Khi không có điều kiện xây dựng biểu đồ quan hệ chuẩn R-n (gốc hoặc hiệu chỉnh),
việc kiểm tra chỉ dựa vào biểu đồ có sẵn trên súng bật nẩy thì cường độ xác định được chỉ
có ý nghĩa định tính, tham khảo.
8. Người được giao nhiệm vụ kiểm tra bằng súng bật nẩy cần đảm bảo các điều kiện

sau:
- Được đào tạo tốt nghiệp cả lý thuyết và thực hành về kiểm tra bằng súng bật nẩy.
- Được cơ quan có thẩm quyền cấp bằng hoặc chứng chỉ trình độ chuyên môn trong
lĩnh vực thí nghiệm không phá huỷ.
9. Thí nghiệm xác định cường độ trên các kết cấu có chiều dày theo phương thí nghiệm
không nhỏ hơn 100 mm.
10.Độ ẩm của vùng bê tông thí nghiệm trên kết cấu không chênh lệch quá 30% so với
độ ẩm của mẫu bê tông khi xây dựng biểu đồ quan hệ R - n. Nếu vượt quá giới hạn này, có
thể sử dụng hệ số ảnh hưởng của độ ẩm khi đánh giá cường độ bê tông (Phụ lục C tiêu
chuẩn TCVN9334:2012).
11.Tuổi bê tông của kết cấu ở thời điểm kiểm tra phải được ghi rõ trong báo cáo thí
nghiệm. Loại phụ gia và liều lượng sử dụng trong bê tông cũng phải ghi trong báo cáo thí
nghiệm.
12.Khi thí nghiệm, trục của súng phải luôn đảm bảo vuông góc với bề mặt của bê tông.
Phương thí nghiệm trên kết cấu và trên mẫu để xây dựng quan hệ R-n phải đảm bảo như
nhau.
1.2 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị
1.2.1 Súng bật nẩy
+ Các súng bật nẩy thường được sử dụng hiện nay để thí nghiệm là súng Schmidt hoặc các
loại có cấu tạo và tính năng tương tự (phụ lục D tiêu chuẩn TCVN9334:2012);
+ Các súng bật nẩy được dùng để thí nghiệm xác định cường độ bê tông phải được kiểm định
6 tháng một lần;
+ Sau mỗi lần hiệu chỉnh hoặc thay chi tiết của súng bật nẩy phải kiểm định lại súng.
- Việc kiểm định súng bật nẩy được tiến hành trên đe thép chuẩn hình trụ có khối
lượng không nhỏ hơn 10 kg. Độ cứng của đe thép không nhỏ hơn HB 500. Chỉ số bật nẩy
trên đe chuẩn có giá trị bằng (80  2) vạch chia trên thang chỉ thị của súng bật nẩy.

3

GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
- Khi kiểm định súng bật nẩy trên đe chuẩn, độ chênh lệch của từng kết quả thí nghiệm
riêng biệt so với giá trị trung bình của 10 phép thử, không được vượt quá 5%. Nếu quá
5% thì cần phải hiệu chỉnh lại súng bật nẩy.
Giá trị trung bình n’ của 10 lần bắn trên đe thép chuẩn khi kiểm tra súng để thí nghiệm
trên kết cấu không chênh lệch quá 2,5%, so với giá trị trung bình n của 10 lần bắn trên đe
thép chuẩn khi xây dựng đường chuẩn. Nếu chênh lệch trong khoảng 2,6 đến 5% thì kết quả
thí nghiệm phải hiệu chỉnh bằng hệ số Kn
(5.5)
Trong đó:
n là giá trị bật nẩy trên đe thép chuẩn (khi kiểm tra súng, để thí nghiệm mẫu xây dựng
đường chuẩn);
n’ là giá trị bật nẩy trên đe thép chuẩn (khi kiểm tra súng, để thí nghiệm trên kết cấu).
1.2.2 Máy mài, giấy ráp
1.2.3 Các dụng cụ khác: phấn, sơn,...để đánh dấu vị trí đo
1.3 Đánh dấu vị trí các điểm đo trên kết cấu
Có thể kiểm tra toàn bộ sản phẩm hoặc kiểm tra chọn lọc theo lô.
- Nếu lô chỉ có 3 cấu kiện thì kiểm tra toàn bộ.
- Nếu lô có trên 3 cấu kiện thì có thể kiểm tra chọn lọc hoặc toàn bộ sản phẩm. Khi
kiểm tra chọn lọc phải kiểm tra ít nhất 10% số lượng sản phẩm trong lô nhưng không ít hơn
3 sản phẩm.
Căn cứ sơ đồ chịu lực của cấu kiện để chọn các vùng thí nghiệm nhưng nhất thiết phải
thí nghiệm ở những vị trí xung yếu của cấu kiện.
- Khi kiểm tra lô cấu kiện (kiểm tra chọn lọc hoặc toàn bộ) thì mỗi cấu kiện được thí
nghiệm ít nhất ở 6 vùng.
- Khi kiểm tra từng cấu kiện riêng biệt, cần thí nghiệm ít nhất 12 vùng và phải thoả
mãn điều kiện sau:
Đối với cấu kiện mỏng và khối (tấm, panen, blốc, móng,...) cần thí nghiệm không ít hơn
1 vùng trên 1 m2 bề mặt của cấu kiện được kiểm tra.
Đối với cấu kiện, kết cấu thanh (dầm, cột,...) cần thí nghiệm không ít hơn 1 vùng trên 1

m dài của cấu kiện được kiểm tra.
- Đánh dấu vùng thí nghiệm trên kết cấu, diện tích mỗi vùng thí nghiệm trên kết cấu
không nhỏ hơn 400 cm2.
- Bề mặt bê tông của vùng thí nghiệm phải được đánh nhẵn và sạch bụi;
- Các điểm thí nghiệm cách mép kết cấu ít nhất 50 mm. Đối với mẫu thí nghiệm, các
điểm thí nghiệm cách mép mẫu ít nhất 30 mm.
4


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
- Khoảng cách giữa các điểm thí nghiệm trên kết cấu hoặc trên mẫu không nhỏ hơn 30
mm.
1.4 Tiến hành thí nghiệm
- Lập phương án thí nghiệm, lập bảng ghi kết quả thí nghiệm
- Chuẩn bị tiến hành thí nghiệm
- Xem xét bề mặt của sản phẩm hoặc kết cấu, phát hiện các khuyết tật (vết nứt, rỗ,…).
- Xác định điểm đo (vùng thí nghiệm) trên kết cấu.
- Đánh nhẵn và làm sạch vùng thí nghiệm đã được đánh dấu trên kết cấu
- Đối với mỗi vùng thí nghiệm trên kết cấu (hoặc trên các mặt mẫu) phải tiến hành thí
nghiệm không ít hơn 16 điểm, có thể loại bỏ 3 giá trị dị thường lớn nhất và 3 giá trị dị
thường nhỏ nhất còn lại 10 giá trị lấy trung bình. Giá trị bật nẩy xác định chính xác đến 1
vạch chia trên thang chỉ thị của súng bật nẩy.
1.5 Tính toán kết quả thí nghiệm
- Giá trị bật nẩy trung bình n của mỗi vùng trên kết cấu được tính theo công thức:
(5.6)
Trong đó:
nb là giá trị bật nẩy trung bình của vùng;
Kn là hệ số được xác định theo công thức (1.5) khi tính các giá trị bật nẩy trung bình của
từng vùng thí nghiệm.
- Căn cứ vào giá trị n và biểu đồ quan hệ R-n ta có được cường độ của bê tông tại điểm

đo và tính được cường độ bê tông sản phẩm hoặc kết cấu kiểm tra.
1.6 Lập báo cáo kết qủa
Báo cáo kết quả thí nghiệm xác định cường độ bê tông của cấu kiện, kết cấu gồm các
nội dung sau:
- Đối tượng thí nghiệm.
- Ngày thí nghiệm.
- Tên kết cấu, cấu kiện.
- Mác thiết kế.
- Phương pháp thí nghiệm, thiết bị thí nghiệm, các thông số kỹ thuật.
- Tiêu chuẩn áp dụng.
- Sơ đồ vị trí thí nghiệm.
Bảng ghi kết quả thí nghiệm (Bảng 5 .1)
Bảng 5.1 Kết quả thí nghiệm
TT

Ký hiệu
cấu kiện

Ngày
chế tạo

ni

RK
(MPa)

Hệ số
biến động

Ghi chú

1
2
5


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
Trong đó:
ni: là giá trị bật nẩy của điểm thử thứ i;
: là giá trị bật nẩy trung bình của cấu kiện;
RK: là cường độ trung bình của cấu kiện.
1.7 Vệ sinh công nghiệp
Sau mỗi lần thí nghiệm, súng bật nẩy cần được lau sạch bụi bẩn, cất giữ trong hộp, để ở
nơi khô giáo. Việc bảo dưỡng và kiểm định do cơ quan chuyên môn có thẩm quyền thực
hiện.
1.8 Đánh giá độ đồng nhất và cường độ của bê tông kết cấu
1.8.1 Kiểm tra và đánh giá độ đồng nhất của bê tông trong cấu kiện và kết cấu:
- Độ đồng nhất của bê tông được đặc trưng bằng độ lệch bình phương trung bình S và
hệ số biến động cường độ bê tông V.
- Việc kiểm tra, đánh giá độ đồng nhất của bê tông đối với cấu kiện, kết cấu riêng lẻ
hoặc lô cấu kiện kết cấu được tiến hành theo Phụ lục B tiêu chuẩn TCVN9334:2012.
- Độ đồng nhất của cường độ bê tông trong cấu kiện, kết cấu riêng lẻ hoặc lô cấu kiện,
kết cấu ở thời điểm kiểm tra bị coi là không đạt yêu cầu, nếu hệ số biến động của cường độ
bê tông V vượt quá 20%. Việc sử dụng những cấu kiện, kết cấu này phải được phép của cơ
quan thiết kế.
1.8.2 Đánh giá cường độ bê tông của các cấu kiện kết cấu:
Việc đánh giá cường độ bê tông được thực hiện bằng cách so sánh cường độ trung bình
của cấu kiện, kết cấu (R k) hoặc của lô cấu kiện, kết cấu (R l), nhận được khi thí nghiệm
(bảng 1) so với cường độ trung bình yêu cầu của bê tông (Ryc). Cường độ trung bình yêu cầu
của bê tông được xác định theo hệ số biến động của cường độ bê tông V và số vùng kiểm tra

P trên cấu kiện, kết cấu riêng lẻ, hay số vùng kiểm tra N với lô cấu kiện, kết cấu.
Giá trị của cường độ trung bình yêu cầu được lấy như sau:
- Khi kiểm tra cấu kiện, kết cấu riêng lẻ lấy theo bảng 2. Nếu kiểm tra lô cấu kiện, kết
cấu (toàn bộ hay chọn lọc) lấy theo bảng 3.
Cường độ bê tông của cấu kiện, kết cấu hoặc lô cấu kiện, kết cấu là đạt yêu cầu, nếu
thoả mãn điều kiện sau:
- Khi kiểm tra cấu kiện, kết cấu riêng lẻ:

R K �R yc

- Khi kiểm tra toàn bộ cấu kiện, kết cấu trong lô:

R l �R yc

- Khi kiểm tra chọn lọc các cấu kiện, kết cấu trong lô:

R K �R yc

Bảng 5.2 Cường độ yêu cầu trung bình của bê tông, tính theo phần trăm cường độ thiết
kế RTK, dùng cho việc kiểm tra cấu kiện kết cấu riêng lẻ
6


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
Hệ số
biến động
V(%)
11
12
13

14
15
16
17
18
19
20

% khi số vùng kiểm tra trên cấu kiện, kết cấu bằng
12
101
104
108
112
117
122
127
133
139
146

14
100
104
107
111
116
120
125
131

137
143

16
100
103
107
110
115
119
124
129
135
141

18
99
102
106
100
114
118
123
128
134
140

20
99
102

105
109
113
118
120
127
133
139

30
98
101
104
108
111
115
120
124
129
135

40
97
100
103
107
110
114
118
122

127
132

50
97
100
103
106
109
113
117
121
126
131

Bảng 5.3 Cường độ yêu cầu trung bình của bê tông tính theo phần trăm cường độ thiết
kế RTK dùng cho việc kiểm tra lô cấu kiện, kết cấu (toàn bộ hoặc chọn lọc)
Hệ số
biến
động
V(%)
11
12
13
14
15
16
17
18
19

20

% khi số vùng kiểm tra trên kết cấu P hay lô cấu kiện, kết cấu N bằng
4

6

10

15

20

30

98
101
104
107
111
115
118
123
127
132

98
101
104
107

111
115
117
121
125
130

96
99
102
105
108
112
116
119
124
128

96
98
101
104
108
111
115
113
122
127

96

98
101
104
107
111
113
114
122
126

93
96
99
102
105
108
113
117
121
125

7


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

Bài thực hành 2
XÁC ĐỊNH VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG BẰNG
THIẾT BỊ KIỂM TRA VẾT NỨT TỪ XA KUMONOS

Trong xây dựng cơ bản (nhà cao tầng, công trình cầu, công trình thủy điện, thủy lợi,
điện hạt nhân v.v), vấn đề nứt bề mặt là không tránh khỏi. Theo phương pháp truyền thống
các kỹ sư xây dựng kiểm tra, theo dõi vết nứt bằng cách dựng giàn giáo hoặc xử dụng các
trang bị chuyên dụng. Công việc đó dẫn đến chi phí khổng lồ và nguy hiểm cho công nhân
thực hiện việc đo vết nứt.
Nhược điểm của phương pháp đo lường truyền thống:
Chuẩn bị - lắp đặt giàn giáo, …v.v - kiểm tra trực quan (bản vẽ phác thảo) – chuyển đổi
từ bản phác thảo sang bản vẽ CAD.
Vấn đề phải giải quyết: An toàn khi lắp đặt giàn giáo, sự phối hợp để kiểm soát giao
thông, kết quả bản vẽ phác thảo khác nhau từ người này sang người khác, dữ liệu không
chính xác và công việc tốn thời gian
2.1 Giới thiệu về thiết bị kiểm tra vết nứt KUMONOS
2.1.1 Giới thiệu chung
- KUMONOS là một thiết bị đo, được trang bị hệ thống thấu kính, trên thấu kính đó đã
được in sẵn kích thước chuẩn với các độ dày khác nhau, dựa vào vạch chia đó có thể đo
được độ dày (độ rộng) vết nứt của bê tông, tường nhà, trụ cầu,... Qua thấu kính này, hình
dạng và kích thước vết nứt sẽ được đo đạc và mô phỏng lại mà người đo không phải thao
tác trực tiếp trên bề mặt vết nứt.
8


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

Hình 10.1 Hình ảnh thước đo Gauge được tích hợp trong thấu kính
- Dữ liệu thu được sau quá trình đo có thể được chỉnh sửa qua hệ thống máy tính bới
phần mềm Autocad
- Hình dạng của vết nứt được đi bằng cách đo các điểm nằm trên vết nứt mà tại đó tạo
thành đoạn gấp khúc sau đó nối các điểm lại ta sẽ thu được dạng của vết nứt.
- Để phân tích các thông số đo được từ hệ thống KUMONOS, máy tính cần trang bị
như sau:

 Hệ điều hành: Win 7 professinal (32bit hoặc 64bit)
 Cài đặt phần mềm KUMONOS for Leica
 Phần mềm Autocad phiên bản 2000 hoặc 2012
 Phần mềm Excel phiên bản 2003 trở lên
2.1.2 Đặc điểm của thiết bị kiểm tra vết nứt từ xa KUMONOS
* Tính năng:
- Là sự kết hợp máy toàn đạc điện tử (Leica Viva TS11)
- Xây dựng quy mô vết nứt và theo dõi quá trình phát triển của hệ thống vết nứt
- Phần mềm ứng dụng được thiết kế chuyên dùng cho đo vết nứt
* Phạm vi ứng dụng:
- KUMONOS có thể đo độ rộng vết nứt
Khoảng cách
Độ rộng tối thiểu
(từ máy đến vết nứt)
có thể quan sát
0.3mm, 0.2mm, 0.1mm từ khoảng cách
(m)
được (m)
tương ứng 80m, 50m, 25m.
5
0.022
- Sự cải tiến phương pháp đo cho phép
10
0.044
15
0.066
kiểm tra vết nứt chính xác và an toàn hơn
9

GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
việc dựng giàn giáo, Kumonos cũng được
20
0.088
25
0.110
sử dụng khi được yêu cầu kiểm tra vết nứt ở
30
0.132
những vị trí khó khăn
35
0.155
40
0.177
50
0.221
60
0.265
70
0.309
80
0.353
100
0.441
- Chế độ đo bù góc chuẩn trực:
Khi chúng ta quan sát cùng một chiều rộng vết nứt từ góc độ khác nhau, độ rộng khác
nhau. Một số trông dày, mỏng và một số khác có chiều rộng trung bình của hình ảnh hiển
thị.

Hình 10.2 Hình ảnh bề rộng vết nứt từ góc vuông trực diện và từ một góc xiên.

+
+
+

+
+
+
+
+
+

Hiện tượng này là một vấn đề cho kiểm tra vết nứt,nhưng KUMONOS tự động đền bù
cho các góc và đo đượcchiều rộng chính xác.
- Thiết bị kiểm tra vết nứt từ xa có thể đo:
Bức tường, đập, đường hầm, vỉa hè bê tông và các kết cấu bê tông khác.
Nơi khó tiếp cận: Chẳng hạn như một đường phố bận rộn, các trụ cầu giữa sông, các vị trí
đặc biệt như gối cầu, xà mũ.
Nơi giàn giáo và thang máy kéo dài không thể tiếp cận
* Ưu và nhược điểm
- Ưu điểm:
Lao động phổ thông được giảm
Giảm rủi ro chấn thương vì không cần thiết lắp giàn giáo hoặc thang nâng
Chi phí giảm cho việc lắp giàn giáo hoặc thang nâng
Dễ dàng theo dõi những thay đổi các vết nứt theo thời gian
Công cụ quan trọng trọng trong việc lập kế hoạch
Xây dựng kế hoạch sửa chữa thích hợp
- Nhược điểm:
10

GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
+ Có các nhược điểm giống máy toàn đạc điện tử như: chứa các sai số do nhiệt độ, ánh sáng,
chất lượng máy.
+ Phụ thuộc vào kinh nghiệm, thao tác của người đo.
2.2 Các bộ phận chính và thiết lập cơ bản KUMONOS
2.2.1 Các bộ phận chính và công dụng

Hình 10.3 Các bộ phận chính của máy KUMONOS
- Các bộ phận chính của máy KUMONOS bao gồm:
1: Ống kính, là sự kết hợp giữa ống kính trong máy toàn đạc điện tử với thước đo Gauge
được tích hợp bên trong. Tác dụng ngắm và so sánh giữa vết nứt thực tế và thước Gauge để
lấy được thông số nhập vào máy.
2: Các phím điểu khiển, bao gồm các phím để nhập số và chữ, các phím chức năng.
Dùng đê nhập các thông số, lựa chọn các chế độ đo...
3: Màn hình hiển thị, máy được trang bị 1 màn hình hiển thị cảm ứng. Có thể quan sát
kết quả đo hoặc thao tác trực tiếp trên màn hình.
4: Phím điều khiền bàn độ ngang. Dùng để di chuyển ống kính theo phương ngang vào
vị trí vết nứt trong quá trình đo.
5: Phím điều khiển bàn độ đứng. Dùng để di chuyển ống kính theo phương đứng vào vị
trí vết nứt trong quá trình đo.
- Ngoài ra trên máy còn có:
+ Thẻ nhớ ngoài, giúp lưu trữ và chuyển sang phầm mềm xử lý.
+ Hệ thống tia laser giúp đinh hướng đo và xác định sơ bộ vết nứt
+ Bọt thủy tròn giúp xác định trạng thái cân bằng của máy.
11


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
+ Hệ thống ống kính phụ trợ phục vụ cho việc kiểm tra trại các vị trí: trần nhà, đáy dầm, các

cấu kiện cong...
+ Hệ thống chân máy.
2.2.2 Các chế độ đo trong máy

Hình 10.4 Các chế độ đo của thiết bị KUMONOS
2.2.3 Các thiết lập cơ bản
* Tạo dữ liệu cho quá trình đo
Trước khi tiến hành đo, ta cần tạo cơ sở dữ liệu mới cho quá trình đo, đây là nơi lưu trữ
dữ liệu trong suốt quá trình đo.
- Bật thiết bị

- Truy cập vào menu “ Job & Data”

- Đây là nơi chứa dữ liệu trong quá
trình đo và cài đặt, xác lập điểm
tham chiếu

12


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
- Chọn “New job”

- Nhập tên cho dữ liệu vào hộp
“Name”
- Nhấn “Store” để lưu

* Tạo điểm tham chiếu
Tương tự như máy toàn đạc điện tử, tại mỗi trạm máy khác nhau, chúng ta cần xác lập
điểm tham chiếu để phục vụ cho quá trình đo. Cách tạo điểm tham chiếu như sau:

- Chọn menu “Job & Data”
- Chọn “View & edit data”
- Chọn “New”

13


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
- Nhập tên điêmt tham chiếu vào ô “Point
ID”
- Nhập các tham số khác: Northing-hướng
Bắc; Easting-hướng Đông; ElevationĐộ cao điểm tham chiếu
- Nhấn “Store” để lưu
* Lắp đặt các phụ kiện
- Thiết bị được gắn trên chân máy như
máy toàn đạc điện tử nên việc tiến
hành lắp, cân máy tại vị trí điểm tham
chiếu được thực hiện tương tự.
- Việc cân bằng máy nhờ qua quan sát
bọt thủy tròn có thể quan sát và làm
theo hiển thị trên màn hình

2.3 Các bước xác định chiều rộng vết nứt bằng thiết bị KUMONOS
Như đã trình bày trong mục 12.2.2 trong thiết bị có nhiều chế độ đo áp dụng cho các
đối tượng khác nhau. Dưới đây trình bày chế độ đo nhanh “Quick”.
- Trong chế độ này chỉ đo được độ rộng vết nứt
- Đối tượng đo là vết nứt, vết nứt góc
- Dữ liệu thu được mô tả dưới dạng 3D, file mở rộng.TXT, dữ liệu ảnh.
2.3.1 Thiết lập các thông số đo

-

Trong màn hình “Basic Setting” chọn
các thiết lập sau:
Tại ô “Setup” chọn “User Setup”
Tại ô “Msr Method” chọn “Quick”
Tại ô “Code F Name” chọn đến file Code
Tại ô “Save F Name” chọn tên cần đặt,
dưới 17 ký tự
Tại ô “Msr No.” đặt số từ 000-999

14


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
- Tại màn hình “Total station Setup” chọn
“Know
backsight”
hoặc
“Multiple
backside”, ở đây minh họa chọn “Know
backsight”

2.3.2 Thiết lập thông số cho điểm đặt máy
- Tại màn hình “Set Station Point” chọn
“Job”
- Tại ô “Job” chọn dữ liệu mới đã tạo được
tạo ra
- Tại ô “Point ID” chọn tên ID
- Tại ô “Instrument height” nhập chiều cao

máy
- Bấm “OK”
- Tại màn hình “Set Station Orientation”
- Tại ô “Backsight ID” chọn ID để sử dụng
- Tại ô “Target height” bấm “Set”

2.3.3 Xác định bề rộng vết nứt qua thước đo Gauge

15


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
- Quan sát qua thấu kính, sử dụng núm
điều khiển bàn độ đứng và ngang di
chuyển thấu kính để tìm vạch chia trên
thước đo có độ rộng bằng nhất với độ
rộng của vết nứt cần đo
- Đọc lại giá trị trên vạch chia

- Nhập giá trị đọc được vào ô “Gauge No”
- Bấm “Dist” khi đó độ rộng thực tế của
vết nứt se được tính toán
- Bấm “Store” để lưu lại giá trị đo

16


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

Bài thực hành 3

MÁY DÒ CỐT THÉP STRUCTURESCAN MINI
3.1 CẤU TẠO THIẾT BỊ STRUCTURESCAN MINI

1234-

Tay cầm và các nút điều khiển
Màn hình điều khiển
Bánh xe
Laser điều khiển xác định vị trí

56789-

Nút nguồn
Dây đeo tay
Pin
Vị trí Thẻ SDR
Cổng USB-B

3.2 KHỞI ĐỘNG THIẾT BỊ
1. Chuẩn bị StructureScan Mini.

17


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

2. Lắp dây đeo tay vào máy

3. Lắp pin

4. Gắn cố định pin

5. Tiến hành bật nguồn

18


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

3.3 CÀI ĐẶT CẤU HÌNH STRUCTURESCAN MINI
Trước khi tập hợp bất kỳ dữ liệu, bạn có thể muốn cài đặt cấu hình Mini.
Các tùy chọn menu System
1- Từ Main Menu, chọn System bởi bấm nút
2- Sử dụng các nút
và
để di chuyển đến các tùy chọn thích hợp trên menu
System.
3.1. Tùy chọn Date/Time: cài đặt ngày và giờ

1- Di chuyển đến dòng Date/Time và Ấn Enter.
2- Di chuyển đến bất ky tùy chọn bạn muốn thay đổi và ấn Enter. Các tùy chọn như sau
sẽ xuất hiện tại chân màn hình.

19


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
Change Value – sử dụng nút

và

thay đổi giá trị.

Set Value - ấn nút Enter đồng ý thay đổi của bạn.
Quit – sử dụng nút

thoát chương trình mà không lưu các thay đổi.

3- ấn nút Back để trở lại menu trước đó.
3.2. Tùy chọn Configuration: thiết lập cấu hình về Orientation hướng, Language nguôn
ngữ, Units đơn vị, Laser, và Sound âm thanh.
1- Di chuyển đến Configuration và ấn Enter.
2- ấn

lựa chọn các tùy chọn thích hợp
Orientation – Ấn Enter đảo chiều giữa Right hoặc Left. Việc này sẽ lật màn hình

cho phép hoạt động bằng tay phải hoặc tay trái.
Language – Ấn Enter lựa chọn ngôn ngữ hiển thị.
Units – Ấn Enter đảo chiều giữa English hoặc Metric.
Laser – Ấn Enter đảo chiều đèn Laser On hoặc Off. Nếu đã cài đặt cấu hình On,
laser sẽ chiếu lên trong Collect Menu. Chú ý: đèn laser sẽ nhấp nháy (dù có cài đặt
On hoặc Off) khi pin yếu (còn 10%). Cảnh báo: không nhìn vào Do not stare into
beam.
• Sound – Press Enter to toggle between High, Medium, Low, or Off.
• Version(s) – Press Enter to display the version number of the software. Please
visit GSSI’s web site for
updates to the firmware.
3.3. Tùy chọn Calibration: hiệu chuẩn tự động cho bề mặt và độ chói.
1- Chọn Calibration và Ấn Enter.

a) Giữ Mini lộn ngược khoảng 1 m (3 ft) từ bất kỳ bề mặt.
b) Ấn nút Enter, Auto-Calibration sẽ thực hiện trong một vài giây.

20


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
2- Ấn nút Back Button trở lại bảng chọn trước đó.
3.4. Tùy chọn Clear Storage: xóa dữ liệu đã lưu
Một project (dự án) là một thư mục lưu trữ trong các tập tin riêng rẽ.
1- Di chiyển đến dòng Clear Storage và ấn Enter.
2- Tại đáy màn hình quan sát, một sắp đặt các tùy chọn mới được hiển thị.
3.5. Tùy chọn Scan Density: chọn mật độ quét
1- Di chuyển đến dòng Scan Density.
2- Ấn Enter dịch chuyển giữa High và Normal.
- High – Mini sẽ quét 8 scans/cm (xấp xỉ 240 scans/ft). Sử dụng chức năng này khi
-

tìm kiếm các đối tượng rất nhỏ.
Normal – Mini sẽ quét 4 scans/cm (xấp xỉ 120 scans/ft). Sử dụng chức năng này

khi tìm kiếm các đối tượng kích cỡ thông thường.
3.6. Tùy chọn Backlight : cài đặt độ sáng màn hình
1- Di chuyển đến dòng Backlight.
2- Ấn Enter dịch chuyển giữa các mức 25%, 50%, 75%, or 100%.
3.7. Tùy chọn Save Prompt: Mỗi khi đang lưu trữ, có gợi ý bạn lưu hoặc tự động lưu.
1- Di chuyển đến dòng Save Prompt.
2- Ấn Enter dịch chuyển giữa ON và OFF.
 ON – hệ thống sẽ gợi ý bạn lưu một tập tin sau khi bạn lựa chọn lưu một tập tin.
 OFF – hệ thống sẽ lưu tập tin tự động sau khi bạn chọn lưu một tập tin.

3.4 TẬP HỢP DỮ LIỆU
4.1. Các tùy chọn Menu Collect

1- Từ Main Menu, chọn Collect bởi Ấn nút
2- Sử dụng nút
di chuyển đến các tùy chọn thích hợp trên Collect Menu.
Trước khi bạn bắt đầu tập hợp dữ (Start Collect), bạn có thể muốn thiết lập cấu hình
Mini cho một particular scan/ project.
4.1.1. Project: lưu tập tin vào một Specific Project (dự án xác định).
4.1.2. Depth: lự chọn chiều sâu quét
Dielectric: lựa chọn điện môi gần đúng khu vực bạn cần quét.
21


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

Giá trị chính xác sẽ tận dựng độ chính xác chiều sâu. Giá trị cao hơn là cần thiết cho bê
tông non hoặc bê tông dưới nước.
-

Tuổi bê tông nhỏ hơn 2 tháng, bề mặt môi trường bên ẩm ướt, sử dụng giá trị 9+.
Tuổi bê tông nhỏ hơn 12 tháng, sử dụng 7-8.
Tuổi bê tông lớn hơn 12 tháng, sử dụng 5-6.

4.1.3. Auto target: cho phép Mini tự động chọn đối tượng.
1- Di chuyển đến dòng Auto Target.
2- Ấn Enter dịch chuyển giữa On and Off.
- On – Mini sẽ đặt các dấu chấm làm sáng tỏ các đối tượng bạn tập hợp dữ liệu, và
-

khi bạn kéo Mini trở lại theo đường thẳng.
Off – không dấu chấm và làm sáng tỏ được thực hiện.

4.1.4. Display: trong khi tập hợp dữ liệu, chỉ hiện thị dữ liệu hoặc dữ liệu + O-Scope
1- Di chuyển đến dòng Display.
2- Ấn Enter di chuyển giữa B (chỉ dữ liệu) và A+B (dữ liệu + O-Scope).

4.1.5. Color: chọn màu bạn muốn hiển thị trong khi tập hợp dữ liệu.
4.2. Tập hợp dữ liệu và đánh dấu đối tượng
22


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
1- Di chuyển đến dòng Start Collect và Ấn Enter. Màn hình quan sát này sẽ được hiển

thị.
2- Chú ý thông tin trên đỉnh của màn hình quan sát.
- Depth – chiều sâu bạn đã chọn cho quá trình quét này.
- Dist. – khoảng cách bạn đã quét.
- Diel. – điện môi bạn đã chọn cho quá trình quét này.
- “File____XXX” – tên tập tin quá trình quét này nếu bạn chọn lưu tập tin này.
3- Di chuyển xe tiến về phía trước. Dữ liệu chỉ tập hợp khi di chuyển về phía trước.

4- Trong khi bạn bắt đầu xem dạng kiểu parabol trên màn hình, kéo hệ thống theo
đường thẳng ngược lại dọc đường bề mặt. bạn sẽ thấy một đường thẳng thẳng đứng
(con trỏ hỗ trợ) cuộn dọc dữ liệu. Khi con trỏ bên phải đỉnh đường parabol, tâm của
ăng-ten bên trên đối tượng đó.
Chú ý: khi kéo Mini theo đường thẳng trở lại, và nếu thiết lập cấu hình Auto Target On,
thì Mini sẽ làm sáng tỏ các đối tượng bởi đặt vào các dấu chấm trên các đối tượng.
23

GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
5- Tâm của ăng-ten trực tiếp ở bên dưới Mini. Sau khi đánh dấu vị trí của đối tượng trên
nền sử dụng laser (nếu thiết lập On) tại mỗi mặt của con trỏ.
6- Nếu bạn mong muốn, bạn có thể hiệu chuẩn chiều sâu (tối ưu). Đánh dấu vị trí đối
tượng trên dữ liệu tới vị trí của nó trên khu vực khảo sát. Kéo xuống đến đối tượng
đó và đo chiều sâu.
a) Kéo Mini trở lại và Ấn Enter “Depth Cursor” hiển thị con chỏ chữ thập và đặt
b)
c)
d)
e)

chúng trên đối tượng.
Ấn
để di chuyển thanh ngang của con trỏ
Ấn Enter để Set Depth.
Ấn
cho đến khi Depth trong góc cao hơn bên tay trái hợp chiều sâu đã đo.
Ấn
để đặt chiều sâu Set Depth. Tỷ lệ đứng sẽ điều chỉnh và điện môi sẽ được
cập nhật. chú ý việc này chỉ là một phép xấp xỉ chiều sâu thực bởi vì giá trị điện

môi hoặc hằng số có thể thay đổi theo chiều sâu và trên các vị trí.
f) Ấn
(Back) để tiếp tục quét.

7- Đặc điểm Auto Gain
Đôi khi, trong khi thu thập dữ liệu, màn hình có thể

3.5 PHÁT LẠI DỮ LIỆU VÀ ĐÁNH GIÁ
Bảng chọn Playback cung cấp các công cụ giúp bạn làm sáng tỏ dữ liệu.
5.1. Các tùy chọn Playback Menu

24


GIÁO TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU – ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

1. Từ Main Menu, chọn Playback bởi Ấn
2. Sử dụng nút
để di chuyển đến dòng thích hợp trên Playback Menu.
5.1.1. Project: chọn một dự Project xác định trong dòng Playback
1. Di chuyển đến dòng Project
2. Di chuyển và Ấn Enter để chọn tập tin.
5.1.2. Auto Depth: tự động điều chỉnh tỷ lệ chiều sâu
1. Di chuyển đến dòng Auto Depth
2. Ấn Enter dịch chuyển giữa On và Off
5.1.3. Auto Target: cho phép Mini tự động chọn lọc các đối tượng của bạn
1. Di chuyển đến dòng Auto Target
2. Ấn Enter dịch chuyển giữa On và Off
Chú ý: Auto Target cho mục đích thông tin duy nhất và bạn nên cẩn thận xem xét dữ
liệu của bạn đảm bảo Mini xác định vị trí đối tượng chính xác.
5.1.4. Auto Gain: cho phép Mini tự động thiết lập cấu hình Gain (khuếch đại)
1. Di chuyển đến dòng Auto Gain.
2. Ấn Enter dịch chuyển giữa On và Off
On: Mini sẽ thiết lập cấu hình lại Gain
Off: Mini sẽ sử dụng gain trong quá trình tập hợp dữ liệu
5.1.5. Display: trong khi quan sát dữ liệu, chỉ hiển thị dữ liệu hoặc dữ liệu + O-Scope

1. Di chuyển đến dòng Display.
2. Ấn Enter dịch chuyển giữa B (dữ liệu) và A+B (dữ liệu+O-Scope)
On: Mini sẽ thiết lập cấu hình lại Gain
Off: Mini sẽ sử dụng gain trong quá trình tập hợp dữ liệu

5.1.6. Color: chọn lựa màu sắc hiển thị trong khi tập hợp dữ liệu
1. Di chuyển đến dòng Color.
2. Ấn Enter dịch chuyển giữa các hệ thống 5 màu hiển thị trong khi tập hợp dữ liệu
25