Příloha I. MĚŘENÍ GPR NA VYJMUTÝCH BLOCÍCH PÍSKOVCE UMÍSTĚNÝCH NA ŠUTCE. Datum měření: Místo zkoušek: Úložiště Šutka

Transkript

1 Datum měření: Místo zkoušek: Úložiště Šutka Příloha I. MĚŘENÍ GPR NA VYJMUTÝCH BLOCÍCH PÍSKOVCE UMÍSTĚNÝCH NA ŠUTCE Měřený objekt: Kamenný blok 82VA byl lepený ze dvou částí (Libná a Hořice) cementovým adhezivem. Blok byl vyjmut během II. etapy oprav Karlova mostu. Použité přístroje a software: Měření GPR bylo provedeno frekvencí antény 2 GHz. Georadar od italské společnosti IDS se systémem Aladin v kombinaci s vysokofrekvenční bipolární anténou o nominální frekvenci 2 2 GHz. Měření: 1. První krok zahrnuje výběr vhodného kamene a změření jeho geometrických parametrů a pořízení fotodokumentace. 2. Posouváním pojízdného GPR přístroje pořídit data ideálně z prostřední části bloku po načrtnuté linii. Při dostatečně hustém měření je možné pořizovat 3D obraz (pro 3D nastavit vzájemnou vzdálenost linií max 5 cm). 3. Softwarové zpracování výsledků z GPR přístroje pomocí filtrů: korekce nulového bodu při kterém dojde k opravě měřítka hloubky (bez korekce není měřítko osy y na radarogramu nastaveno správně a dochází k odečítání větších hloubek oproti realitě), nelineární zesílení signálu (funkce Gain), filtrování pozadí pro odstranění signálů nepatřících materiálovým rozhraním (funkce Background removal), vyhlazení skenů radarogramu pro odfiltrováíní vysokofrekvenčního šumu (Boxcar filter), Migrace a Hilbertova transformace (HT). 4. Vyhodnocení vnitřní skladby na základě získaných radarogramů odečtením hloubek míst ve kterých dochází k odrazu vlny na rozhraní s odlišnými elektrickými a magnetickými vlastnostmi, v radarogramu se vyznačují výrazným kontrastem černá-bílá nebo bíláčerná. Pro správné odečítání hloubek je důležité zvolit vhodnou rychlost vlny podle tvaru hyperbol nebo podle odrazu od místa, které má přesně stanovenou hloubku. V této části studie byla použita rychlost vlny 140 (mm/ns). 5. Porovnání skutečně naměřených rozměrů bloku a hodnot získaných z GPR. 1

2 Průzkum lícního pískovcového zdiva kamenného pláště historických konstrukcí za použití neinvazivní analytické techniky georadaru (GPR) Památkový postup Měření GPR na vyjmutých blocích pískovce Obrázek 1 Geometrické parametry bloku 88VA Obrázek 2 Vyjmutý blok s kamenným doplňkem nerespektující spárořez pocházející pravděpodobně z historické opravy mostu na přelomu 19. a 20. století. Bílá šipka zobrazuje směr pohybu GPR, tj. zprava doleva. 2

3 Výsledky z GPR a zhodnocení chyby měření: Obrázek 3 Stanovení hloubky kamenného doplňku, resp. příložky. Přerušovaná čára naznačuje spáru mezi doplňkem (Libná) a doplňovaným kamenem (Hořice). Červené body určují místa sběru dat pro hloubky materiálového rozhraní, viz tabulka 1. Tabulka 1 Stanovení chyby měření pro určení hloubky kamenné příložky, resp. doplňku. 1 14,5 14,5 14,8 2 14,8 14,8 14,8 3 15,1 15,6 15,3 Průměr (cm) 14,9 Přímé metrické měření (cm) 15 Chyba měření (cm) ±0,3 (tj. 2 %) Pozn.: Na Obrázku 3 je kromě materiálového přechodu v levé části radarogramu patřícímu rozhraní původní blok doplněk (tmavá čára), viditelná také slabší bílá čára v pravé části radarogramu. Jedná se o reflexní artefakt, který není na radarogramu doprovázen přítomností hyperbol. Cementová zálivka způsobuje zeslabení signálů a konec bloku v levé části je hůře viditelný, než v pravé části radarogramu Při posuzování stavu zdiva lze tento efekt kompenzovat změnou zesílení signálu. 3

4 Obrázek 4 Stanovení konce bloku bez příložky a za příložkou. Červené body určují místa sběru dat pro hloubky materiálového rozhraní, viz tabulka 2, 3. Tabulka 2 Stanovení chyby měření pro určení hloubky kamenného bloku části za příložkou (vlevo), viz obrázek ,0 36,3 35,7 2 36,5 36,3 36,5 3 37,7 37,4 37,4 Průměr (cm) 36,6 Přímé metrické měření (cm) 39 Chyba měření (cm) ±2,4 (tj. 6,5 %) Tabulka 3 Stanovení chyby měření pro určení hloubky kamenného bloku části bez příložky (vpravo), viz obrázek ,4 35,4 35,1 2 35,4 35,4 36,0 3 36,8 36,3 36,3 Průměr (cm) 35,8 Přímé metrické měření (cm) 39 Chyba měření (cm) ±3,2 (tj. 9 %) Závěr: Měření na vyjmutých blocích sloužilo k ověření měřící techniky GPR. Pomocí systému GPR je možné vizualizovat přítomnost kamenných příložek i na vyjmutých blocích. Získaná data jsou vhodná pro stanovení chyby měření v tomto typu neinvazivního průzkumu. Chyba měření roste s hloubkou, v které se vyskytuje materiálové rozhraní. Čím hlouběji je určeno rozhraní mezi materiály, tím vyšší chyba měření se dá očekávat. 4

5 Ukázka dalších výsledků pro blok 133 Obrázek 5 Geometrické parametry bloku 133 Obrázek 6 Stanovení hloubky kamenných příložek. Přerušovaná červená čára naznačuje spáru mezi příložkami a horizontální čára naznačuje konec bloku. Červené body určují místa sběru dat pro hloubky materiálového rozhraní - příložek, viz tabulka 4. Tabulka 4 Stanovení hloubky příložek a chyby měření pro kamenný blok 133, viz obrázek 5 a 6. Měření Příložka Božanov (2) Příložka Božanov (1) Bod 1 Bod 2 Bod 3 Bod 4 Bod 5 1 9,93 11,23 12,09 9,5 8,2 2 10,8 11,7 13 9,5 8,2 3 10,8 11,2-9,9 8,6 Průměr Božanov (1) (cm) 9,0 ± 1,0 Průměr Božanov (2) (cm) 11,3 ± 0,9 5