RICERCA 2018
APPLICAZIONI DELLA TOMOGRAFIA PULSE-ECHO ALL'INGEGNERIA CIVILE
Mariagrazia Bellanova, 
Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Politecnico di Milano
mariagrazia.bellanova@polimi.it
Francesco Lo Monte, 
Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Politecnico di Milano
francesco.lo@polimi.it
Roberto Felicetti, 
Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Politecnico di Milano
roberto.felicetti@polimi.it
Marco Cucchi
Laboratorio Prove Materiali, Politecnico di Milano
marco.cucchi@polimi.it
Structural 218 | Luglio - Agosto  2018
10.12917/Stru218.18 – https://doi.org/10.12917/STRU218.18

Uno degli strumenti più innovativi attualmente disponibili per le indagini ultrasoniche su elementi in calcestruzzo è il tomografo A1040 MIRA, prodotto dalla Acoustic Control Systems di Mosca. Questo strumento è stato ideato per implementare sistematicamente la tecnica pulse-echo tramite una matrice di trasduttori a onde di taglio accoppiata ad un solo lato della struttura. Caratteristiche particolarmente interessanti di questo dispositivo sono i sensori puntiformi con accoppiamento a secco, l'implementazione automatica di sezioni tomografiche (scansioni B) tramite una specifica tecnica di focalizzazione e la possibilità di disporre dei dati grezzi acquisiti per l’implementazione di elaborazioni avanzate. Approfittando di quest'ultima opzione, gli autori hanno iniziato ad estendere l'uso di questo dispositivo ad alcuni problemi specifici al di là della semplice localizzazione dei vuoti. Un primo esempio è l'estrazione di informazioni quantitative sulla grandezza e sulla fase degli impulsi derivanti dai riflettori rilevati. Un'altra applicazione è la valutazione del danno superficiale dovuto all'esposizione al fuoco. L'ultimo esempio riguarda la ricerca dei difetti dominanti nei tiranti in ferro battuto con il metodo delle Onde Guidate. Qui i sensori adattabili a contatto puntiforme si sono rivelati molto efficaci nell'accoppiare lo strumento alla superficie irregolare degli elementi. Queste particolari applicazioni potrebbero rafforzare l'interesse per uno strumento diagnostico già affermato nel campo delle strutture civili.

ARGOMENTO:  DIAGNOSTICS, STRUCTURAL MONITORING - DIAGNOSTICA, MONITORAGGIO,CEMENT AND CONCRETE theory and applied research - CEMENTO E CLS ricerca teorica e applicata
PAROLE CHIAVE: Difetti, eco di impulsi ultrasonici, onde guidate, tomografia
Abstract
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CIVIL ENGINEERING APPLICATIONS OF PULSE-ECHO TOMOGRAPHY

One of the most innovative tools available for ultrasonic imaging of concrete elements is the A1040 MIRA tomograph, by Acoustic Control Systems (Moscow, Russia). This instrument was devised to systematically implement the pulse-echo technique via an array of shear wave transducers coupled to one side of the structure. Particularly interesting features are the spring-loaded dry point-contact sensors, the automatic implementation of tomographic B-scans via the Synthetic Aperture Focusing Technique and the availability of raw acquired data for customized post-processing. Taking advantage of this last option, the authors started extending the use of this device to some specific problems beyond the bare localization of voids. One first example is the extraction of quantitative information about the magnitude and phase of pulses ensuing from the detected reflectors. Another application is the assessment of surface damage due to fire exposure. The last example deals with the implementation of the Guided Waves method to ancient wrought iron tie-rods including coarse welding defects. Here the adaptable point sensors proved to be very effective in coupling the instrument to the remarkably rough surface of the elements. These special applications may further promote the interest in this renowned diagnostic tool for civil structures.

KEYWORDS: Defects, guided waves, SAFT, tomography, ultrasonic pulse-echo
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