BE1022031B1 - METHOD FOR CHECKING THE STATE OF GROUT USED IN A MECHANICAL COMPOUND - Google Patents
METHOD FOR CHECKING THE STATE OF GROUT USED IN A MECHANICAL COMPOUND Download PDFInfo
- Publication number
- BE1022031B1 BE1022031B1 BE2014/0393A BE201400393A BE1022031B1 BE 1022031 B1 BE1022031 B1 BE 1022031B1 BE 2014/0393 A BE2014/0393 A BE 2014/0393A BE 201400393 A BE201400393 A BE 201400393A BE 1022031 B1 BE1022031 B1 BE 1022031B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- grout
- signal
- logic unit
- inert
- electrodes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims abstract description 75
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 19
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 25
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 9
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 101100420946 Caenorhabditis elegans sea-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
- G01N33/383—Concrete or cement
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B17/0008—Methods for grouting offshore structures; apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/20—Investigating the presence of flaws
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Foundations (AREA)
Abstract
Werkwijze voor het controleren van de staat van grout (9) gebruikt in een mechanische verbinding, waarbij gebruik wordt gemaakt van een eerste elektrode (10) die zich in de grout (9) bevindt en ofwel van een stalen onderdeel (4, 6) dat deel uitmaakt van de mechanische verbinding ofwel van een tweede elektrode (10) die zich in de grout (9) bevindt, waarbij de elektroden (10) en het stalen onderdeel (4, 6) elektrisch met elkaar verbonden kunnen worden ter vorming van een circuit (12), waarbij de werkwijze volgende stappen omvat: - het aanleggen van een variërend stroom- of spanningssignaal in het circuit (12); het opmeten van het resulterende spannings- respectievelijk stroomsignaal in het circuit (12).A method of checking the condition of grout (9) used in a mechanical joint, using a first electrode (10) located in the grout (9) and either a steel part (4, 6) that is part of the mechanical connection or of a second electrode (10) located in the grout (9), whereby the electrodes (10) and the steel part (4, 6) can be electrically connected together to form a circuit (12), the method comprising the steps of: - applying a varying current or voltage signal to the circuit (12); measuring the resulting voltage and current signal in the circuit (12), respectively.
Description
Werkwijze voor het controleren van de staat van grout gebruikt in een mechanische verbinding.Method for checking the state of grout used in a mechanical connection.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het controleren van de staat van grout gebruikt in een mechanische verbinding.The present invention relates to a method for checking the state of grout used in a mechanical connection.
Met grout wordt hier een mengsel van cement, zand, water en eventueel toeslagmaterialen en hulpstoffen bedoeld. Het gebruik en de eigenschappen van grout zijn gelijkaardig aan beton, doch grout is veel stijver dan beton.By grout is meant here a mixture of cement, sand, water and possibly aggregate materials and auxiliaries. The use and properties of grout are similar to concrete, but grout is much stiffer than concrete.
Grout is uitermate geschikt voor het realiseren van mechanische verbindingen tussen constructies of onderdelen van constructies.Grout is extremely suitable for the realization of mechanical connections between structures or parts of structures.
Zonder de uitvinding daartoe te beperken is de uitvinding zeer geschikt voor het toepassen in zogenaamde aflandige of offshore constructies zoals bijvoorbeeld windturbines, offshore transformatieplatformen, hoorplatformen en dergelijke meer.Without limiting the invention thereto, the invention is very suitable for use in so-called offshore or offshore structures such as, for example, wind turbines, offshore transformation platforms, hearing platforms and the like.
Dergelijke offshore constructies worden in vele gevallen op hun plaats gehouden door middel van één of meerdere palen die gedeeltelijk in de zeebodem zijn aangebracht. De eigenlijke constructie wordt aan deze palen vastgemaakt met behulp van grout.Such offshore constructions are in many cases held in place by means of one or more piles that are partially arranged in the seabed. The actual structure is attached to these posts with the help of grout.
In het geval van bijvoorbeeld een windturbine wordt over de paal een overgangsstuk geschoven of wordt het overgangsstuk in de paal geschoven, waarbij tussen de paal en het overgangsstuk de grout wordt aangebracht. De grout zal zorgen voor een stevige mechanische verbinding tussen de paal en het overgangsstuk. Deze verbinding bevindt zich in de meeste gevallen onder het waterniveau.In the case of a wind turbine, for example, a transition piece is slid over the pile or the transition piece is slid into the pile, the grout being arranged between the pile and the transition piece. The grout will ensure a firm mechanical connection between the post and the transition piece. This connection is in most cases below the water level.
Het overgangsstuk maakt deel uit van of zal verbonden kunnen worden met de windturbine.The transition piece is part of or could be connected to the wind turbine.
De grout in de mechanische verbinding wordt blootgesteld aan grote krachten die op de constructie inwerken en, in offshore constructies, tevens aan het water van de rivier of de zee.The grout in the mechanical connection is exposed to large forces that act on the structure and, in offshore structures, also on the water of the river or the sea.
Door deze invloeden van buitenaf, is het mogelijk dat er schade of degradatie optreedt in de grout.Due to these external influences, it is possible that damage or degradation will occur in the grout.
Het is van groot belang dat de schade of degradatie zo snel mogelijk geconstateerd kan worden zodat zo snel mogelijk de nodige maatregelen genomen kunnen worden.It is of great importance that the damage or degradation can be detected as quickly as possible so that the necessary measures can be taken as quickly as possible.
Immers, de schade of degradatie aan de grout kan aanleiding geven tot het falen van de mechanische verbinding gerealiseerd door de grout. Dit kan rampzalige gevolgen hebben voor de offshore constructie.After all, the damage or degradation to the grout can lead to the failure of the mechanical connection realized by the grout. This can have disastrous consequences for the offshore construction.
Om de staat van de grout te controleren kent men enerzijds het uitvoeren van kernboringen in de grout.To check the condition of the grout, one knows on the one hand the execution of core drilling in the grout.
Dit is echter een destructieve methode, waarbij de grout beschadigd wordt.However, this is a destructive method where the grout is damaged.
Anderzijds kent men ook het gebruik van optische vezels in de grout, die worden aangebracht tijdens het gieten van de grout.On the other hand, the use of optical fibers in the grout, which are applied during the casting of the grout, is also known.
Deze optische vezels kunnen gebruikt worden als sensor die de spanning of vervorming in de grout kan detecteren.These optical fibers can be used as a sensor that can detect the stress or distortion in the grout.
Een voordeel is dat de optische vezels de krachten zeer goed kan registreren.An advantage is that the optical fibers can register the forces very well.
Een nadeel van dergelijke optische vezels is dat ze zeer duur zijn en ook zeer delicaat. Dit maakt dat het aanbrengen van de optische vezels zonder deze te beschadigen technisch zeer moeilijk is.A disadvantage of such optical fibers is that they are very expensive and also very delicate. This makes the application of the optical fibers without damaging them technically very difficult.
De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden.The present invention has for its object to provide a solution to at least one of the aforementioned and other disadvantages.
De huidige uitvinding heeft een werkwijze als voorwerp voor het controleren van de staat van grout gebruikt in een mechanische verbinding, waarbij de werkwijze gebruik maakt van een eerste inerte elektrode die zich in de grout bevindt en ofwel van een stalen onderdeel dat deel uitmaakt van de mechanische verbinding of zich in de buurt ervan bevindt ofwel van een tweede inerte elektrode die zich in de grout bevindt, waarbij de inerte elektroden en het stalen onderdeel elektrisch met elkaar verbonden kunnen worden ter vorming van een circuit, waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: - het aanleggen van een variërend stroom- of spanningssignaal in het circuit; - het opmeten van het resulterende spannings-respectievelijk stroomsignaal in het circuit.The present invention has a method as an object for checking the state of grout used in a mechanical connection, the method using a first inert electrode located in the grout and either a steel part that forms part of the mechanical connection or is near it or from a second inert electrode located in the grout, the inert electrodes and the steel part being electrically connected to each other to form a circuit, the method comprising the following steps: - applying a varying current or voltage signal to the circuit; - measuring the resulting voltage or current signal in the circuit.
Een voordeel is dat de werkwijze toelaat de staat van de grout na te gaan aangezien deze afgeleid kan worden uit het resulterend signaal. Op basis van het resulterend signaal kan bepaald worden of er microscheurtjes of breuken in de grout aanwezig zijn of er onthechting tussen het grout en de (stalen) wand is opgetreden.An advantage is that the method allows checking the state of the grout since it can be derived from the resulting signal. On the basis of the resulting signal, it can be determined whether there are micro-cracks or breaks in the grout or whether detachment has occurred between the grout and the (steel) wall.
Dergelijke werkwijze zal toelaten om continu en als het ware in 'real time' de staat of conditie van de grout te controleren of te monitoren.Such a method will allow you to monitor or monitor the state or condition of the grout continuously and as it were in real time.
Bovendien kunnen de inerte elektroden gemakkelijk in de grout aangebracht worden en zijn ze goedkoper en robuuster of steviger dan optische vezels.In addition, the inert electrodes can be easily placed in the grout and are cheaper and more robust or sturdy than optical fibers.
Bij voorkeur bevat de werkwijze tevens de stap van het bepalen of registreren van de amplitude van het opgemeten resulterend signaal, waarbij volgens een voorkeurdragend kenmerk de werkwijze tevens de stap omvat van het bepalen of registreren van de variatie in de tijd van de amplitude van het resulterend signaal.Preferably, the method also includes the step of determining or recording the amplitude of the measured resultant signal, wherein according to a preferred feature, the method also comprises the step of determining or registering the variation in time of the amplitude of the resulting signal signal.
Dit heeft als voordeel dat op basis van de amplitude en de variatie in de tijd van de amplitude kan bepaald worden welk soort schade of degradatie er opgetreden is en in welke mate.This has the advantage that, based on the amplitude and the variation in time of the amplitude, it can be determined what type of damage or degradation has occurred and to what extent.
Hierdoor zal bepaald kunnen worden welke stappen er nodig zijn om de schade of degradatie te beperken of op te lossen.This will make it possible to determine which steps are required to limit or resolve the damage or degradation.
In een praktische uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een logische eenheid die elektrisch verbonden is met de inerte elektroden en met het stalen onderdeel, waarbij de logische eenheid zorgt voor de elektrische verbinding tussen de eerste inerte elektrode en ofwel het stalen onderdeel ofwel de tweede inerte elektrode en waarbij de logische eenheid het variërend signaal zal aanleggen in het circuit.In a practical embodiment, a logic unit is used which is electrically connected to the inert electrodes and to the steel part, the logic unit providing the electrical connection between the first inert electrode and either the steel part or the second inert electrode and wherein the logic unit will apply the varying signal to the circuit.
Met andere woorden: de logische eenheid kan zorgen voor de praktische uitvoering van de werkwijze.In other words: the logical unit can ensure the practical implementation of the method.
Een voordeel van dergelijke logische eenheid is dat deze op voorhand en/of van op afstand ingesteld of geregeld kan worden.An advantage of such a logical unit is that it can be set or controlled in advance and / or remotely.
De verdere verwerking van de gegevens, zoals de opslag van het resulterend signaal, de bepaling van de amplitude en de variatie van de amplitude kan eveneens met de logische eenheid gebeuren, maar dit is niet noodzakelijk.The further processing of the data, such as the storage of the resulting signal, the determination of the amplitude and the variation of the amplitude can also be done with the logic unit, but this is not necessary.
Het is mogelijk dat de logische eenheid het opgemeten resulterend signaal doorstuurt naar een verwerkingseenheid, die zich niet noodzakelijk in de nabijheid van de betreffende constructie bevindt.It is possible that the logical unit forwards the measured resultant signal to a processing unit, which is not necessarily in the vicinity of the relevant construction.
Ook de interpretatie van de gegevens, dit wil zeggen op basis van de amplitude en de variatie van de amplitude bepalen of/en welke schade er is, kan eveneens in de logische eenheid gebeuren of kan uitgevoerd worden door een verwerkingseenheid.Also the interpretation of the data, i.e. on the basis of the amplitude and the variation of the amplitude determine whether / and what damage there is, can also be done in the logical unit or can be performed by a processing unit.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm zijn er meerdere inerte elektroden aangebracht in de grout, die elk verbonden kunnen worden met het stalen onderdeel of met een andere inerte elektrode ter vorming van verschillende circuits, waarbij in elk van de circuits een variërend signaal kan aangelegd worden.In a preferred embodiment, a plurality of inert electrodes are provided in the grout, each of which can be connected to the steel component or to another inert electrode to form different circuits, wherein a varying signal can be applied to each of the circuits.
Dit heeft als voordeel dat het resulterend signaal in de verschillende circuits vergeleken kan worden en dat op basis hiervan de oriëntatie, de locatie en de voortgang in de grout van de schade, zoals bijvoorbeeld microscheurtjes of breuken, bepaald kan worden.This has the advantage that the resulting signal can be compared in the various circuits and that the orientation, location and progress in the grout of the damage, such as micro-cracks or fractures, can be determined on the basis thereof.
Op deze manier kan niet alleen achterhaald worden dat er schade of degradatie is maar ook waar deze zich precies bevindt.In this way it is not only possible to find out that there is damage or degradation, but also where it is located.
Bovendien maakt dit het mogelijk, door de variatie van de amplitude van de verschillende resulterende signalen te vergelijken, om na te gaan wat het verloop van de schade is, dit wil zeggen in welke richtingen en in welk tempo de schade zich voortplant.Moreover, this makes it possible, by comparing the variation of the amplitude of the various resulting signals, to ascertain what the course of the damage is, i.e. in which directions and at what rate the damage propagates.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende toepassingen beschreven van de werkwijze voor het controleren van de staat van grout gebruikt in een mechanische verbinding volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een mogelijke toepassing van een werkwijze volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 in meer detail het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 door F2 is aangeduid; figuur 3 een doorsnede weergeeft volgens lijn III-III in figuur 2; figuren 4 en 5 een mogelijke andere toepassing weergeven van een werkwijze volgens de uitvinding.With the insight to better demonstrate the characteristics of the invention, a few preferred applications of the method for checking the state of grout used in a mechanical connection according to the invention are described below, with reference to: the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically shows a possible application of a method according to the invention; Figure 2 shows in more detail the part indicated by F2 in Figure 1; figure 3 represents a section according to line III-III in figure 2; Figures 4 and 5 show a possible other application of a method according to the invention.
In figuur 1 is schematisch het onderste gedeelte van een offshore windturbine 1 weergegeven die zich in zee 2 bevindt.Figure 1 shows schematically the lower part of an offshore wind turbine 1 that is located in sea 2.
De windturbine 1 is op de zeebodem 3 vastgemaakt met behulp van een paal 4, een zogenaamde 'monopile'.The wind turbine 1 is attached to the seabed 3 by means of a pole 4, a so-called 'monopile'.
Deze paal 4 is in de zeebodem 3 verankerd, waarbij het bovenste gedeelte 5 boven de zeebodem 3 uitsteekt.This pole 4 is anchored in the seabed 3, the upper part 5 protruding above the seabed 3.
Over dit bovenste gedeelte 5 is een zogenaamd overgangsgedeelte 6 geschoven.A so-called transition section 6 is slid over this upper part 5.
Het overgangsgedeelte 6 is bevestigd aan of maakt deel uit van de windturbine 1, welke voorzien is van een werkplatform 7 dat toegankelijk is via een aanlegsteiger 8.The transition part 6 is attached to or forms part of the wind turbine 1, which is provided with a working platform 7 that is accessible via a jetty 8.
Zowel de paal 4 als het overgangsgedeelte 6 zijn vervaardigd van staal.Both the post 4 and the transition section 6 are made of steel.
De binnendiameter A van het overgangsgedeelte 6 is groter dan de buitendiameter B van de paal 4.The inner diameter A of the transition section 6 is larger than the outer diameter B of the post 4.
De ruimte tussen de paal 4 en het overgangsgedeelte 6 is opgevuld met grout 9. Dit is schematisch weergegeven in figuur 2.The space between the post 4 and the transition section 6 is filled with grout 9. This is shown schematically in Figure 2.
De grout 9 zal zorgen voor de mechanische verbinding tussen de paal 4 en het overgangsgedeelte 6, zodat de windturbine 1 stevig aan de paal 4 en dus aan de zeebodem 3 verankerd is.The grout 9 will provide the mechanical connection between the post 4 and the transition section 6, so that the wind turbine 1 is firmly anchored to the post 4 and therefore to the seabed 3.
Het is ook mogelijk dat de mechanische verbinding tussen de paal 4 en het overgangsgedeelte 6 gerealiseerd wordt door middel van bouten of dergelijke in een zogenaamde flensverbinding. Rond de flens zal een hoeveelheid grout aangebracht worden, de 'grout skirt'. Deze 'grout skirt' zal zorgen voor mechanische stabilisatie, maar ook voor afdichting en corrosiebeheersing.It is also possible that the mechanical connection between the post 4 and the transition section 6 is realized by means of bolts or the like in a so-called flange connection. A quantity of grout will be applied around the flange, the 'grout skirt'. This 'grout skirt' will provide mechanical stabilization, but also sealing and corrosion control.
In de grout 9 zijn een aantal inerte elektroden 10 ingebracht. Deze worden bij voorkeur ingebracht tijdens het gieten van de grout 9 in de voornoemde ruimte.A number of inert electrodes 10 are inserted into the grout 9. These are preferably introduced during the pouring of the grout 9 into the aforementioned space.
Deze inerte elektroden 10 zijn in dit geval vervaardigd uit titanium.These inert electrodes 10 are in this case made of titanium.
Bovendien zijn de titanium elektroden 10 gecoat met een gemengd metaaloxide. Het is ook mogelijk dat de elektroden 10 gecoat zijn met platina.In addition, the titanium electrodes 10 are coated with a mixed metal oxide. It is also possible that the electrodes 10 are coated with platinum.
Aangezien de elektroden 10 gemaakt zijn uit een zo goed als inert materiaal, wordt er verondersteld dat de elektrochemische potentiaal van de elektroden 10 niet verandert in de tijd door interactie met het omliggende materiaal, in dit geval de grout 9.Since the electrodes 10 are made of an almost inert material, it is assumed that the electrochemical potential of the electrodes 10 does not change over time due to interaction with the surrounding material, in this case the grout 9.
Bovendien zullen de elektroden 10 niet degraderen door corrosie en dergelijke.Moreover, the electrodes 10 will not degrade due to corrosion and the like.
Deze inerte elektroden 10 bevinden zich in dit geval uniform verspreid over het volume van de grout 9. Dit is te zien in figuren 2 en 3.These inert electrodes 10 are in this case uniformly distributed over the volume of the grout 9. This can be seen in figures 2 and 3.
Het is ook mogelijk dat de inerte elektroden 10 geconcentreerd zijn op een bepaalde locatie in de grout 9, bijvoorbeeld in een locatie waar verwacht wordt dat er veel degradatie of schade kan optreden.It is also possible that the inert electrodes 10 are concentrated at a certain location in the grout 9, for example in a location where much degradation or damage is expected to occur.
Het is tevens mogelijk dat er slechts één elektrode 10 in de grout 9 is aangebracht, bij voorkeur op een locatie die gevoelig is voor mogelijke degradatie of schade. Dergelijke aanpak kan toegepast worden wanneer er relatief veel mechanische verbindingen met grout 9 gecontroleerd moeten worden.It is also possible that only one electrode 10 is arranged in the grout 9, preferably at a location that is susceptible to possible degradation or damage. Such an approach can be applied when relatively many mechanical connections with grout 9 have to be checked.
Alle inerte elektroden 10 zijn elektrisch verbonden met een logische eenheid 11, waarbij tevens het stalen overgangsgedeelte 6 elektrisch verbonden is met de logische eenheid 11.All inert electrodes 10 are electrically connected to a logic unit 11, the steel transition section 6 also being electrically connected to the logic unit 11.
In plaats van het overgangsgedeelte 6 is het ook mogelijk dat de paal 4 of een ander stalen onderdeel dat zich in de buurt van de grout 9 bevindt elektrisch wordt verbonden met de logische eenheid 11.Instead of the transition section 6, it is also possible for the post 4 or another steel component that is located in the vicinity of the grout 9 to be electrically connected to the logic unit 11.
De logische eenheid 11 zal het overgangsgedeelte 6 elektrisch kunnen verbinden met elk van de inerte elektroden 10, zodat er verschillende elektrische circuits 12 gevormd kunnen worden.The logic unit 11 will be able to electrically connect the transition portion 6 to each of the inert electrodes 10, so that different electrical circuits 12 can be formed.
In figuur 3 is schematisch één circuit 12 weergegeven in stippellijn. Het circuit 12 is gevormd door de logische eenheid 11 die verbonden is met een elektrode 10 en het overgangsgedeelte 6. Tussen het overgangsgedeelte 6 en de elektrode 10 bevindt zich de grout 9, waarbij de grout 9 die zich tussen het overgangsgedeelte 6 en de elektrode 10 bevindt eveneens deel uitmaakt van het circuit 12 of het circuit 10 als het ware sluit.Figure 3 schematically shows one circuit 12 in dotted line. The circuit 12 is formed by the logic unit 11 which is connected to an electrode 10 and the transition section 6. Between the transition section 6 and the electrode 10 is the grout 9, the grout 9 being located between the transition section 6 and the electrode 10 is also part of the circuit 12 or the circuit 10 closes, as it were.
Door een andere inerte elektrode 10 te selecteren, zal een ander circuit 12 gevormd kunnen worden, waarbij een ander gedeelte van de grout 9 deel zal uitmaken van dit andere circuit 12.By selecting another inert electrode 10, another circuit 12 can be formed, with another part of the grout 9 being part of this other circuit 12.
De logische eenheid 11 zal in dit geval tevens een variërend stroomsignaal kunnen aanleggen in een aldus gevormde circuit 12. Hiertoe is de logische eenheid 11 bijvoorbeeld voorzien van een stroombron. Het is ook mogelijk dat de logische eenheid 11 een variërend spanningssignaal kan aanleggen.The logic unit 11 will in this case also be able to apply a varying current signal in a circuit 12 thus formed. To this end, the logic unit 11 is provided, for example, with a current source. It is also possible that the logic unit 11 can apply a varying voltage signal.
De werkwijze voor het controleren van de staat van de grout 9 is zeer eenvoudig en als volgt.The method for checking the condition of the grout 9 is very simple and as follows.
In een eerste instantie zal de logische eenheid 11 het overgangsgedeelte 6 elektrisch verbinden met één van de inerte elektroden 10, zodat een elektrisch circuit 12 gevormd wordt.In the first instance, the logic unit 11 will electrically connect the transition portion 6 to one of the inert electrodes 10, so that an electrical circuit 12 is formed.
De logische eenheid 11 zal een variërend stroomsignaal aanleggen in het circuit 12. Met andere woorden het variërend stroomsignaal wordt aangelegd tussen de elektrode 10 en het overgangsgedeelte 6.The logic unit 11 will apply a varying current signal in the circuit 12. In other words, the varying current signal is applied between the electrode 10 and the transition section 6.
Bij voorkeur heeft het aangelegd signaal een sinusoidaal verloop, waarbij de amplitude bij voorkeur constant is. Dit heeft als voordeel dat standaard wisselstroom gebruikt kan worden.The applied signal preferably has a sinusoidal course, the amplitude preferably being constant. This has the advantage that standard alternating current can be used.
Het aangelegde stroomsignaal zal door het circuit 12 stromen, waarbij het signaal door een gedeelte van de grout 9 zal stromen wanneer het van het overgangsgedeelte 6 naar de inerte elektrode 10 stroomt of omgekeerd.The applied current signal will flow through the circuit 12, the signal flowing through a portion of the grout 9 as it flows from the transition portion 6 to the inert electrode 10 or vice versa.
Door de wet van Ohm, zal het stroomsignaal een resulterend spanningssignaal in het circuit 12 opwekken. Volgens de wet van Ohm is de grootte van de spanning recht evenredig met de grootte van de stroom. Met andere woorden: de grootte van de opgemeten spanning zal afhankelijk zijn van de weerstand van het circuit 12.By Ohm's law, the current signal will generate a resulting voltage signal in the circuit 12. According to Ohm's law, the magnitude of the voltage is directly proportional to the magnitude of the current. In other words: the magnitude of the measured voltage will depend on the resistance of the circuit 12.
Dit spanningssignaal wordt opgemeten, waarbij het in dit geval wordt opgeslagen in de logische eenheid 11 zodat de data beschikbaar zijn en blijven op een later tijdstip.This voltage signal is measured, in which case it is stored in the logic unit 11 so that the data is available and remains at a later time.
In dit geval zal de logische eenheid 11 tevens de amplitude van het opgemeten resulterend spanningssignaal bepalen.In this case, the logic unit 11 will also determine the amplitude of the measured resulting voltage signal.
Ook zal de logische eenheid 11 de variatie in de tijd van de amplitude bepalen.The logic unit 11 will also determine the variation in time of the amplitude.
Op basis van deze gegevens zal bepaald kunnen worden of er schade of degradatie is opgetreden in de grout 9.Based on this data, it will be possible to determine whether damage or degradation has occurred in the grout 9.
Immers, bij het optreden van microscheurtjes of breuken in de grout 9 ter plaatse van de elektrode 10 zal de weerstand van de grout 9 en dus van het circuit 12 wijzigen.After all, upon the occurrence of microcracks or fractures in the grout 9 at the electrode 10, the resistance of the grout 9 and therefore of the circuit 12 will change.
Dit zal een gevolg hebben op het resulterend spanningssignaal.This will have an effect on the resulting voltage signal.
Wanneer bijvoorbeeld de amplitude van het resulterend spanningssignaal over een langere periode van bijvoorbeeld enkele maanden tijd langzaam aan groter wordt, wijst dit op de aanwezigheid van microscheurtjes in de grout 9. Deze microscheurtjes verhogen de weerstand van de grout 9.For example, if the amplitude of the resulting voltage signal slowly increases over a longer period of, for example, several months, this indicates the presence of micro-cracks in the grout 9. These micro-cracks increase the resistance of the grout 9.
Wanneer de amplitude afneemt, kan dit wijzen op een wateropname van de grout 9, aangezien de wateropname de weerstand van de grout 9 zal verlagen.When the amplitude decreases, this may indicate a water uptake of the grout 9, since the water uptake will decrease the resistance of the grout 9.
Een plotse toename van de amplitude van het resulterend spanningssignaal wijst op een mogelijke breuk in de grout 9 of op het feit dat het overgangsgedeelte 6 of de paal 4 is losgekomen van de grout 9.A sudden increase in the amplitude of the resulting voltage signal indicates a possible break in the grout 9 or the fact that the transition portion 6 or the pole 4 has come loose from the grout 9.
Doordat de amplitude van het aangelegde variërend stroomsignaal constant is, is het vaststellen van een toename of afname van het resulterend spanningssignaal relatief eenvoudig.Because the amplitude of the applied varying current signal is constant, it is relatively easy to determine an increase or decrease in the resulting voltage signal.
Het bepalen van de schade door interpretatie van de variatie van de amplitude van het resulterend spanningssignaal kan gebeuren in de logische eenheid 11 zelf, maar het is ook mogelijk dat de logische eenheid 11 de relevante data doorstuurt naar een verwerkingsmodule die zich niet noodzakelijk offshore bevindt. De interpretatie van de gegevens kan uitgevoerd worden in de verwerkingsmodule zelf of door experts of vakmensen.Determining the damage by interpreting the variation of the amplitude of the resulting voltage signal can be done in the logic unit 11 itself, but it is also possible that the logic unit 11 forwards the relevant data to a processing module that is not necessarily located offshore. The interpretation of the data can be carried out in the processing module itself or by experts or professionals.
Hierbij is het mogelijk dat de verwerkingsmodule een alarmsignaal of dergelijke geeft, wanneer er schade of een te grote schade wordt vastgesteld.It is possible here that the processing module gives an alarm signal or the like, if damage or excessive damage is detected.
De werkwijze volgens de uitvinding laat toe om in realtime de staat van de grout 9 te controleren, waarbij op het moment dat er schade optreedt dit quasi onmiddellijk wordt vastgesteld.The method according to the invention makes it possible to check the state of the grout 9 in real time, whereby at the moment that damage occurs this is determined almost immediately.
Dit heeft als voordeel dat er tijdig kan ingegrepen worden en tijdig de nodige stappen ondernomen kunnen worden.This has the advantage that timely action can be taken and the necessary steps can be taken in time.
Doordat er meerdere elektroden 10 zijn aangebracht in de grout 9, zal op meerdere locaties de toestand van de grout 9 gecontroleerd kunnen worden met behulp van het voornoemde principe. Bij voorkeur is in de logische eenheid 11 de locatie van de verschillende elektroden 10 opgeslagen.Because a plurality of electrodes 10 are provided in the grout 9, the condition of the grout 9 can be checked at a plurality of locations with the aid of the aforementioned principle. The location of the different electrodes 10 is preferably stored in the logic unit 11.
Hierbij wordt bij voorkeur in elk van de verschillende circuits 12 achtereenvolgens een variërend stroomsignaal aangelegd en worden de resulterende spanningssignalen opgemeten.Preferably, a varying current signal is applied in each of the different circuits 12 and the resulting voltage signals are measured.
Dit wil zeggen dat, nadat in een circuit 12 dat gevormd is met één van de elektroden 10 en het overgangsgedeelte 6 het resulterend spanningsignaal is opgemeten, dit circuit 12 verbroken wordt en een andere elektrode 10 met het overgangsgedeelte 6 wordt verbonden. In dit nieuwe circuit 12 wordt dan een variërend stroomsignaal aangelegd en wordt het resulterend spanningssignaal opgemeten en opgeslagen in de logische eenheid 11.That is, after the resulting voltage signal is measured in a circuit 12 formed with one of the electrodes 10 and the transition portion 6, this circuit 12 is disconnected and another electrode 10 is connected to the transition portion 6. A varying current signal is then applied to this new circuit 12 and the resulting voltage signal is measured and stored in the logic unit 11.
Zo wordt de procedure verder gezet tot alle elektroden 10 zijn afgewerkt, waarna de volledige procedure opnieuw herhaald kan worden.The procedure is thus continued until all electrodes 10 have been finished, after which the entire procedure can be repeated again.
Bij voorkeur wordt in elk circuit 12 hetzelfde variërend signaal aangelegd. Dit heeft als voordeel dat de logische eenheid 11 voorzien moet worden van slechts één type stroombron en dat de interpretatie van de meetgegevens vlotter zal verlopen.Preferably, the same varying signal is applied to each circuit 12. This has the advantage that the logic unit 11 must be provided with only one type of current source and that the interpretation of the measurement data will proceed more smoothly.
Volgens dit principe zal de staat van de grout 9 op de verschillende locatie ter plaatse van de elektroden 10 gecontroleerd kunnen worden.According to this principle, the state of the grout 9 can be checked at the different location at the location of the electrodes 10.
Door vergelijking van de resulterende signalen van de verschillende circuits 12, zal de oriëntatie van mogelijke schade en de voortgang ervan bepaald kunnen worden omdat de precieze locatie van de elektroden 10 is opgeslagen in de logische eenheid 11.By comparing the resulting signals from the different circuits 12, the orientation of possible damage and its progress can be determined because the precise location of the electrodes 10 is stored in the logic unit 11.
Op deze wijze zal de schade, zowel de locatie als de voortgang ervan, in kaart gebracht kunnen worden.In this way the damage, both the location and the progress thereof, can be mapped.
Alhoewel in het hierboven weergegeven voorbeeld steeds een circuit 12 gevormd werd tussen één elektrode 10 en het stalen overgangsgedeelte 6 is het niet uitgesloten dat een circuit 12 gevormd wordt tussen twee van de inerte elektroden 10. De logische eenheid 11 zorgt dan bijvoorbeeld voor een elektrische verbinding tussen telkens twee elektroden 10 ter vorming van verschillende circuits 12 .Although in the example shown above a circuit 12 was always formed between one electrode 10 and the steel transition section 6, it is not excluded that a circuit 12 is formed between two of the inert electrodes 10. The logic unit 11 then provides for example an electrical connection between two electrodes 10 each to form different circuits 12.
Dit kan bijvoorbeeld toegepast worden wanneer de grout 9 zorgt voor een mechanische verbinding tussen onderdelen die niet van staal zijn.This can be applied, for example, when the grout 9 provides a mechanical connection between non-steel parts.
In figuren 4 en 5 is een variante toepassing weergegeven van een werkwijze volgens de uitvinding.Figures 4 and 5 show a variant application of a method according to the invention.
De toepassing betreft een offshore constructie waarbij een zogenaamde 'jacket foundation' of vakwerk structuur 13 met vier benen of poten 14 in de zeebodem verankerd is met behulp van vier palen 4 waarover de vier benen of poten 14 kunnen geschoven worden.The application relates to an offshore construction in which a so-called 'jacket foundation' or lattice structure 13 with four legs or legs 14 is anchored in the seabed with the aid of four posts 4 over which the four legs or legs 14 can be pushed.
Zoals te zien is in figuur 5 wordt de ruimte tussen de palen 4 en de benen of poten 14 opgevuld met grout 9 ter vorming van een stevige mechanische verbinding.As can be seen in figure 5, the space between the posts 4 and the legs or legs 14 is filled with grout 9 to form a strong mechanical connection.
In deze grout 9 worden dan inerte elektroden 10 aangebracht, welke gebruikt worden voor het controleren van de staat van de grout 9, op een analoge manier als in het hierboven beschreven voorbeeld.In this grout 9, inert electrodes 10 are then applied, which are used to check the condition of the grout 9, in an analogous manner as in the example described above.
In dit geval zal voor vier mechanische verbindingen de staat van de grout 9 gecontroleerd worden. Dit kan met één enkele logische eenheid 11 of met vier verschillende logische eenheden 11, één voor elke paal 4.In this case the state of the grout 9 will be checked for four mechanical connections. This can be done with a single logical unit 11 or with four different logical units 11, one for each pole 4.
Het is duidelijk dat de werkwijze volgens de uitvinding en de toepassingsmogelijkheden van de werkwijze niet beperkt zijn tot de beschreven voorbeelden.It is clear that the method according to the invention and the application possibilities of the method are not limited to the examples described.
In het bijzonder kan een werkwijze volgens de uitvinding ook zijn toepassing vinden in mechanische verbindingen die zich niet in offshore constructies bevinden.In particular, a method according to the invention can also find application in mechanical connections that are not located in offshore structures.
Inderdaad, in zo goed als elke mechanische verbinding die gerealiseerd wordt met grout 9 kan de werkwijze worden toegepast.Indeed, the method can be used in virtually any mechanical connection realized with grout 9.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een dergelijke werkwijze kan volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.The present invention is by no means limited to the embodiments described as examples and shown in the figures, but such a method can be implemented according to different variants without departing from the scope of the invention.
Claims (16)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2014/0393A BE1022031B1 (en) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | METHOD FOR CHECKING THE STATE OF GROUT USED IN A MECHANICAL COMPOUND |
| DK15168859.5T DK2947456T3 (en) | 2014-05-22 | 2015-05-22 | Procedure for placing a concrete monitoring sensor |
| EP15168859.5A EP2947456B1 (en) | 2014-05-22 | 2015-05-22 | Method for positioning a sensor for concrete monitoring |
| PT151688595T PT2947456T (en) | 2014-05-22 | 2015-05-22 | Method for using a sensor for concrete monitoring, and method for positioning said sensor |
| ES15168859T ES2764219T3 (en) | 2014-05-22 | 2015-05-22 | Method for placing a sensor to monitor concrete |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2014/0393A BE1022031B1 (en) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | METHOD FOR CHECKING THE STATE OF GROUT USED IN A MECHANICAL COMPOUND |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1022031B1 true BE1022031B1 (en) | 2016-02-05 |
Family
ID=51539088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE2014/0393A BE1022031B1 (en) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | METHOD FOR CHECKING THE STATE OF GROUT USED IN A MECHANICAL COMPOUND |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1022031B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2322931A1 (en) * | 2000-10-11 | 2002-04-11 | Pavate V. Trimbak | Multi-probe conductivity method for monitoring time-dependent processes in fresh cementitious and other dense slurry systems |
| US7088115B1 (en) * | 2004-12-16 | 2006-08-08 | Battelle Energy Alliance, Llc | Electrochemical impedance spectroscopy system and methods for determining spatial locations of defects |
-
2014
- 2014-05-22 BE BE2014/0393A patent/BE1022031B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2322931A1 (en) * | 2000-10-11 | 2002-04-11 | Pavate V. Trimbak | Multi-probe conductivity method for monitoring time-dependent processes in fresh cementitious and other dense slurry systems |
| US7088115B1 (en) * | 2004-12-16 | 2006-08-08 | Battelle Energy Alliance, Llc | Electrochemical impedance spectroscopy system and methods for determining spatial locations of defects |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| WILLIAM JOHN MCCARTER ET AL: "Sensor systems for use in reinforced concrete structures", CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, vol. 18, no. 6, July 2004 (2004-07-01), pages 351 - 358, XP055154209, ISSN: 0950-0618, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2004.03.008 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Karbhari et al. | Structural health monitoring of civil infrastructure systems | |
| Sadowski | Methodology for assessing the probability of corrosion in concrete structures on the basis of half-cell potential and concrete resistivity measurements | |
| Rengaraju et al. | Investigation on the polarization resistance of steel embedded in highly resistive cementitious systems–An attempt and challenges | |
| JP4837031B2 (en) | Soil structure detection method using potential gradient and ground resistance measurement | |
| Michalis et al. | Wireless monitoring of scour and re-deposited sediment evolution at bridge foundations based on soil electromagnetic properties | |
| ES2764219T3 (en) | Method for placing a sensor to monitor concrete | |
| US8990027B2 (en) | Method and device for monitoring the state of a foundation embedded in the ground | |
| NO323931B1 (en) | Painting of the state in stable structures by the pressure of a pulse-shaped electric current and analysis of the voltage drop | |
| CN109297460B (en) | A kind of bridge deformation monitoring method | |
| Raupach et al. | Condition survey with embedded sensors regarding reinforcement corrosion | |
| CN108445084B (en) | Stay cable or suspender-based broken wire monitoring method and system | |
| Kamde et al. | Corrosion initiation mechanisms and service life estimation of concrete systems with fusion-bonded-epoxy (FBE) coated steel exposed to chlorides | |
| Wang et al. | A bundled time domain reflectometry‐based sensing cable for monitoring of bridge scour | |
| BE1022031B1 (en) | METHOD FOR CHECKING THE STATE OF GROUT USED IN A MECHANICAL COMPOUND | |
| CN106226100B (en) | A kind of side slope prestress anchorage cable service performance test structure and test method | |
| Schilder et al. | Static and dynamic pile testing of reinforced concrete piles with structure integrated fibre optic strain sensors | |
| JP2015187559A (en) | corrosion detection method and corrosion detection system | |
| CN107036658A (en) | A kind of appraisal procedure of shock resistance of the building and application | |
| KR101699856B1 (en) | Damage Detection method of Pile and Tower Structures Using Acceleration and Angular Velocity of Top | |
| JPH1031013A (en) | Filling condition checking method for placed concrete | |
| Poursaee | Corrosion sensing for assessing and monitoring civil infrastructures | |
| Enckell | Structural health monitoring of bridges in Sweden | |
| JP5142054B2 (en) | Concrete filling condition inspection method | |
| CN108872319B (en) | Corrosion sensor | |
| CN103835321B (en) | A kind of easy device for horizontal displacement monitoring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20220531 |