Acoustic emmission gedrag van verschillende grondsoorten

Abstract

Dit rapport vat de resultaten samen van de meetrapporten "Acoustic Emission" (A.E.) gedrag van verschillende grondsoorten door ing. F.M. Schenkeveld, LGM en "Acoustic emission laboratory testing of sand, clay and peat soils" door Prof. R.M. Koerner, Drexel University, U.S.A. Het onderzoek werd verricht in opdracht van het Centrum voor Onderzoek Waterkeringen (COW), in samenwerking met het Laboratorium voor Grondmechanica (LGM). Projectleider voor het COW was ir. A. Penning. Het doel van het onderzoek is de evaluatie van de "acoustic emission"-methode met betrekking tot stabiliteitsproblemen bij Nederlandse dijken. Tijdens het vooronderzoek is kontakt gelegd met Prof. R.M. Koerner (R.M.K.), Drexel University, U.S.A. Om een goede basis te geven aan het onderzoek werd met Prof. Koerner een gezamenlijk project uitgevoerd. "Acoustic Emissions" zijn spanningsgolven die gegenereerd worden in een materiaal onder spanning tijdens deformatie. Soms zijn deze spanningsgolven hoorbaar (kraken van hout), maar vaak niet vanwege de lage amplitude en hoge frequentie. Een piezoelectrische sensor wordt gebruikt om de "acoustic emissions" te detecteren. De opnemer produceert een electrisch signaal evenredig met de amplitude van de waargenomen trilling. Het signaal wordt dan versterkt, gefilterd en geteld of op een andere wijze gekwantificeerd. Achtergrondruis en andere ongewenste verstoringen worden gefilterd of apart gekwantificeerd en afgetrokken van de resultaten. De tellingen of andere bewerkte resultaten van de emissies worden dan gecorreleerd met het materiaal gedrag om empirisch de veiligheid van de onderzochte situatie te bepalen. Indien er geen acoustic emissions zijn is het materiaal in het algemeen in rust en stabiel. Evenwel als er emissies worden waargenomen is het materiaal in beweging, hetgeen uiteindelijk kan leiden tot bezwijken. De komponenten van het huidige "acoustic emission" systeem bestaan uit: een stalen staaf (om het signaal vanuit de grond naar een geschikt waarnemingspunt te brenger.) , een sensor (geofoon, versnellingsopnemer,hydrofoon of een andere opnemer die een mechanische trilling in een electrisch signaal omzet), een voorversterker (om het signaal te versterken indien een lange kabel wordt gebruikt), filters (om ongewenste gedeelten van het signaal te elimineren), een versterker (om het signaal verder te versterken voor signaalbewerking) en een signaalbewerkingssysteem. Het signaalbewerkingssysteem is over het algemeen een teller die telt als een bepaalde drempelwaarde wordt overschreden.