mgr inż. Jacek Lachowicz, dr hab. inż. Magdalena Rucka, prof. PG, Politechnika Gdańska,Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2018.12.25
Oryginalny artykuł naukowy

W artykule opisano metodę identyfikacji prędkości fali elektromagnetycznej na podstawie analiz dyfrakcji spowodowanych obecnością inkluzji w przegrodach budowlanych żelbetowych, ceglanych oraz zespolonych żelbetowo-ceglanych. Zaprezentowano trzy modele matematyczne opisujące dyfrakcje charakterystyczne w przypadku inkluzji kołowej, pionowej inkluzji przy powierzchni skanowania oraz przy granicy między dwoma ośrodkami, przy czym w jednym z nich występuje inkluzja kołowa. Przeprowadzono analizy numeryczne metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu w celu potwierdzenia efektywności przedstawionych modeli matematycznych w identyfikacji prędkości propagacji fali. Zaproponowaną metodę zweryfikowano za pomocą badań doświadczalnych.

Słowa kluczowe: diagnostyka nieniszcząca; metoda georadarowa; konstrukcje żelbetowe; konstrukcje murowe.

Identification of electromagnetic wave velocity
in materials diagnosed by GPR method

This study is devoted to the method of identification of electromagnetic wave velocity based on the analysis of diffractions due to the presence of inclusions in reinforced concrete, masonry and reinforced concrete masonry composite structures. Three mathematical models describing diffractions characteristic for a circular inclusion, a vertical inclusion at the scanning surface and a boundary between two media with a circular inclusion in one of them are derived. Numerical analyses using the finite-difference time-domain method were performed to confirm the effectiveness of the presented mathematical models in the identification of the wave propagation velocity. The proposed method was verified on experimental GPR data.

Keywords: non-destructive diagnostics; GPRmethod; reinforced concrete structures; masonry structures.

Literatura
[1] Bęben Damian, Janusz Ukleja, Wojciech Anigacz. 2012. „Badania muru oporowego z wykorzystaniemgeoradaru”. Inżynieria i Budownictwo (8): 413 – 417.
[2] Lachowicz Jacek, Magdalena Rucka. 2016. „Experimental and numerical investigations for GPR evaluation of reinforced concrete footbridge”. 16th International Conference on Ground Penetrating Radar (GPR), 1 – 6.
[3] Rucka Magdalena, Jacek Lachowicz, Monika Zielińska. 2016. „GPR investigation of the strengthening system of a historic masonry tower”. Journal of Applied Geophysics (131): 94 – 102.
[4] Shihab Shihabuzzaman, Al-Nuaimy Waleed. 2005. „Radius estimation for cylindrical objects detected by ground penetrating radar”. Subsurface Sensing Technologies and Applications 6 (2): 151 – 166.
[5] Topczewski Łukasz. 2011. „Wytyczne stosowania georadaru GPR podczas inspekcji mostów żelbetowych”. Drogi i Mosty (11): 329 – 343. [6] Warren Craig, Antonis Giannopoulos, Iraklis Giannakis. 2016. „gprMax: Open source software to simulate electromagnetic wave propagation for Ground Penetrating Radar”. Computer Physics Communications (209): 163 – 170.
[7] Yee Kane S. 1966. „Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell’s equations in isotropic media”. IEEE Transactions on Antennas and Propagation (14 (3)): 302 – 307.

Przyjęto do druku: 04.09.2017 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 12/2018, strona 76-78 (spis treści >>)