การตรวจจับโพรงในชั้นคอนกรีตแบบไม่สัมผัสโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน และการส่งผ่านด้วยสายอากาศแพทช์ไมโครสตริป
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการตรวจสอบโพรงในชั้นคอนกรีตแบบไม่สัมผัสด้วยกำลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสะท้อนกลับ ณ ความถี่ที่ตอบสนองต่อค่าสภาพยอมไฟฟ้าที่ต่างกันระหว่างคอนกรีตแบบมีโพรงและแบบไม่มีโพรง ในการตรวจวัดประยุกต์ใช้เครื่องวิเคราะห์โครงข่ายแบบเวกเตอร์ทำงานร่วมกับสายอากาศไมโครสตริปแพทช์บนแผ่นวงจรพิมพ์ 2 หน้า ชนิด FR4 ทำงานที่ความถี่ 1.614 กิกะเฮิรตซ์ (GHz) ให้ค่าการสูญเสียย้อนกลับต่ำกว่า -25 dB สายอากาศส่งทำหน้าที่ส่งออกกำลังงานความถี่ไปยังคอนกรีต เพื่อตรวจวัดสัมประสิทธิ์การสะท้อน S11 และสายอากาศรับด้านหลังก้อนคอนกรีตทำหน้าที่ตรวจจับสัมประสิทธิ์การส่งผ่าน S21 การตรวจวัดทำตามแนวยาวของก้อนคอนกรีตและเปลี่ยนตำแหน่งการวัดด้วยระบบรางขับเคลื่อน ผลการตรวจวัดคอนกรีตในตำแหน่งโพรงและไม่มีโพรงให้ค่าเฉลี่ย S11 อยู่ที่ -30.93 dB และ -22.88 dB ตามลำดับ และค่าเฉลี่ย S21 อยู่ที่ -16.48 และ -18.86 dB ตามลำดับ ค่าอ้างอิงของคอนกรีตมีโพรง คือ S11 น้อยกว่า -28.11 dB และ S21 มากกว่า -17.53 dB การตรวจหาโพรงในชั้นคอนกรีตให้แม่นยำที่ 94% แสดงให้เห็นว่าการตรวจหาโพรงในชั้นคอนกรีตด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Article Details
เอกสารอ้างอิง
พรพิมล ฉายแสง, อลงกต ไชยอุปละ, สินาด โกศลานันท์ และ ประพัน ลี้กุล.(2566). ระบบตรวจสอบคุณภาพการบ่มคอนกรีตในช่วงอายุต้นแบบไม่ทำลายด้วยอัตราส่วนของกำลังงานการสะท้อนในย่านความถี่ไมโครเวฟ. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 31(5), 108-122.
ภราดร กัณหากรณ์, เวธนี ฤกษสโมสร, วิศรุตา ฤกษสโมสร, นรสิงห์ อินมณเทียร, ทนงศักดิ์ อิ่มใจ, มนเทียร เสร็จกิจ, สุพชัย ทิพย์ภักดี และ ชิระวัฒน์ วัฒนพานิช. (2566). การทำนายพฤติกรรมของโครงสร้างคอนกรีตผสมเศษคอนกรีตเก่ารับแรงเฉือนด้วยโปรแกรมประมวลผลภาพถ่าย WU-DIC. วารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ, 33(2), 355-368.
Cao, Q., & Al-Qadi, L. I. (2021). Development of a numerical model to predict the dielectric properties of heterogeneous asphalt concrete. Sensors, 21(8), 1-15. https://doi.org/10.3390/s21082643
Cotic, P., Kolaric, D., Bosiljkov, V. B., Bosiljkov, V., & Jaglicic Z. (2015). Determination of the applicability and limits of void and delamination detection in concrete structures using infrared thermography. NDT&E International, 74, 87-93. https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2015.05.003
Haq, M. A. U., Armghan, A., Aliqab, K. ,& Alsharari, M. (2023). A Review of Contemporary Microwave Antenna Sensors: Designs, Fabrication Techniques, and Potential Application. IEEE Access, 11, 40064-40074. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3268109
Hilal, A. A., Thom, N. H., & Dawson, A. R. (2015). On void structure and strength of foamed concrete made without/with additives. Construction and Building Materials, 85, 157–164. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.03.093
Hren, M., Kosec, T., & Legat, A. (2024). An investigation into corrosion around voids at the steel-concrete interface. Cement and Concrete Research, 181(107545), 1-17. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2024.107545
Hoang, N. D., & Nguyen, Q. L. (2020). A novel approach for automatic detection of concrete surface voids using image texture analysis and history-based adaptive differential evolution optimized support vector machine. Advances in Civil Engineering, 2020(4190682), 1-15. https://doi.org/10.1155/2020/4190682
Islam, S. S., Rahman, M. A., Faruque, M. R. I., & Islam, M. T. (2018). Design and analysis with different substrate materials of a new metamaterial for satellite applications. Science and Engineering of Composite Materials, 25(1), 59–66. https://doi.org/10.1515/secm-2015-0526
Jiao, L., Ye, Q., Cao, X., Huston, D., & Xia, T. (2020). Identifying concrete structure defects in GPR image. Measurement, 160(107839), 1-8. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.107839
Moosazadeh, M., Kharkovsky, S., Case, T. J., & Samali, B. (2017). Antipodal Vivaldi antenna with improved radiation characteristics for civil engineering applications. IET Microwaves, Antennas & Propagation, 11(6), 796-803. https://doi.org/10.1049/iet-map.2016.0720
Nguyen, V. H., Pham, T.N., Huh, J. H., Choi, P. J., Kim, Y. B., Kwon, O. H., & Kwon, K. R. (2025). Efficient synthetic defect on 3D object reconstruction and generation pipeline for digital twins smart factory, Sensors, 25(6908), 1-24. https://doi.org/10.3390/s25226908
Oswald, G. K. A., Rezvanbehbahani, S., & Stearns, L. A., (2018). Radar evidence of ponded subglacial water in Greenland, Journal of Glaciology, 64(247) ,711-729. https://doi.org/10.1017/jog.2018.60
Sun, D., Sardahi, Y., Chen, G. S., Zatar, W., Nghiem, H., & Yang, Z. (2025). A Study on Nonlinear Vibrations in the Impact-Echo Method for Void Flaw Detection in Solids, Vibration, 8(66), 1-11. https://doi.org/10.3390/vibration8040066
Takayama, J., Oharaa, Y., & Sun, W. (2022). Nondestructive evaluation of air voids in concrete structures using microwave radar technique. SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, 15(1), 36–47. https://doi.org/10.1080/18824889.2021.2019968
Teshale, E. Z., Hoegh, K., Dai, S., Giessel, R., & Turgeon, C. (2020). Ground penetrating radar sensitivity to marginal changes in asphalt mixture composition. Journal of Testing and Evaluation, 48(3), 2295-2310. https://doi.org/10.1520/JTE20190486
Thitimakorn, T., Kampananon, N., Jongjaiwanichkit, N., & Kupongsak, S. (2016). Subsurface void detection under the road surface using ground penetrating radar (GPR), a case study in the Bangkok metropolitan area, Thailand. International Journal Geo-Engineering, 7(1), 1-9. https://doi.org/10.1186/s40703-016-0017-8
Tian, X., Du, Y., & Zhao, W. (2019). Detection and identification of mortar void in the ballastless track of high-speed railway based on transient impact characteristics. Journal of Vibration and Shock, 38(18), 148–153.
Tomita, K., & Chew, M. Y. L. (2022). A review of infrared thermography for delamination detection on infrastructures and buildings. Sensors, 22(2), 1-42. https://doi.org/10.3390/s22020423
Wang, H., Wu, Y., Chen, C., & Guo, Y. (2023). In-site health monitoring of cement concrete pavements based on optical fiber sensing technology. Journal of Road Engineering, 3(1),113-123.https://doi.org/10.1016/j.jreng.2022.09.003
Yong, Y., Junwei, L., Rongzhe, L., Xiushu, T., & Weigang, Z. (2020). Analysis on edge estimation of functional layer defect in ballastless track based on Burg power spectrum. Journal of Vibration and Shock, 39(10),1–6.
Yu, Q., Li, Y., Luo, T., Zhang, J., Tao, L., Zhu, X., Zhang, Y., Luo, L., & Xu, X. (2023). Cement pavement void detection algorithm based on GPR signal and continuous wavelet transform method. Scientific Reports,13(1),19710. https://doi.org/10.1038/s41598-023-46752-2
Zhang, J., Gao, X., & Yu, L. (2020). Improvement of viscosity-modifying agents on air-void system of vibrated concrete. Construction and Building Materials, 239(117843), 1-12. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117843
Zhang, J., Peng, L., Wen, S., & Huang, S. (2024). A review on concrete structural properties and damage evolution monitoring techniques.Sensors,24(2),1-29. https://doi.org/10.3390/s24020620
