Главная » Як зробити » Ударно імпульсний метод перевірки бетону

Ударно імпульсний метод перевірки бетону

Ультразвуковий імпульсний метод

Методи пружнього відскоку

Для виміру міцності бетону по величині пружного відскоку використовуються різні прилади.

На рис.4 показаний прилад типу КМ (Київський метробуд).

Усередині корпуса приладу встановлена пружина 2. Усередині пружини розміщається стержень, уздовж якого рухається бойок 3. Прилад закінчується ударником 1.

При випробуванні прилад можна встановлювати перпендикулярно чи під кутом до поверхні елемента. Бойок приводиться в заряджене положення А и утримується фіксатором 6, розтягуючи при цьому пружину 2. Якщо відпустити фіксатор, бойок звільняється, ударяє по ударнику (положення Б), щільно притиснутому до поверхні бетону, і відскакує від нього. Показник 4 захоплюється бойком при відскоку і на шкалі 5 фіксує величину відскоку бойка hвід.

Міцність бетону знаходять по градуювальній кривій «hвід - R», побудованої у лабораторних умовах шляхом випробувань однакових зразків на пружний відскок і до руйнування.

На поверхні зразка отримується воронка не правільної форми. В цьому випадку виміірювання проводиться об`єму воронки, який можно визначити за допомогою пластиліну.

Ультразвуковий метод дослідження заснований на існуванні залежностей між властивостями матеріалу і швидкістю поширення ультразвуку. Він дозволяє визначати фізико-механічні характеристики матеріалів (міцність, модуль пружності, щільність, вологість і ін.) і дефекти в конструкціях. Це дає можливість цілком автоматизувати операції по контролю якості виробів.

При дослідженні бетонів і деревини використовують механічні коливання від 20 до 200 тис. Гц, а при дослідженні металів і пластмас - від 300 тис. до 10 млн. Гц.

Залежність між швидкістю пружних хвиль у середовищі і фізичних властивостях середовища виражається формулою:

де k - коефіцієнт залежний від виду середовища;

Е - модуль пружності;

r - щільність матеріалу.

Для отримання ультразвукових хвиль на поверхню конструкції встановлюють перетворювачі перемінного електричного струму, які перетворюють їх в механічні коливання. На виході з конструкції ультразвукові хвилі сприймаються приймачем, та перетворюють механічні коливання в електричні сигнали. Найчастіше застосовуються перетворювачі, які діють за принципом пьезоэффекту. В зв’язку з тим, що повітряні прошарки перешкоджають передачі і прийому ультразвукових коливань, необхідно між перетворювачем і поверхнею досліджуваного елемента нанести контактуючий прошарок . Для металів звичайно використовується мінеральна олія, для бетону з нерівною поверхнею використовуються більш густі мастила - солідол, технічний вазелін, епоксидні смоли.

Представлення про роботу ультразвукових приладів можна одержати, розглянувши рис. 1

Блок-генератор 2 виробляє у секунду до 50-ти коротких електричних імпульсів. Від генератора імпульсів сигнал надходить на випромінюючий пьезоперетворювач 3, який перетворює електричні сигнали в механічні коливання, що поширюються в досліджуваному елементі 4. Одночасно сигнал від віпромінювача потрапляє на вхід 9 електронного осцилографа. У блоці 9 контролюється весь процес поширення коливань від моменту посилання сигналу до моменту його прийому. Блок 8 робить відлік часу і подає на екран електронопроменевої трубки 7 сигнали з інтервалом 1. 10 -5 с. Ці імпульси розгорнуті по горизонталі з тією же швидкістю, що й осциллограмма процесу, що дозволяє робити відлік часу проходження ультразвуку в конструкції.

При дослідженні матеріалів ультразвуковий імпульсний метод найбільше широко застосовується для визначення міцності бетону. До елемента підводяться випромінювач і приймач ультразвукових коливань, які підключені до вимірювальної апаратури. На екрані осцилографа виникає два імпульси у вигляді зубців «а» від зондувального сигналу, зареєстрованого приймачем, а також шкала часу «з». Підраховуючи на шкалі часу кількість міток, які вміщаються між зубцями «а» і «b», і множачи його на відлік розподілу шкали, одержують час проходження ультразвуку від випромінювача до приймача. Знаходять швидкість його поширення . Потім по градуювальній кривій, заздалегідь побудованої для бетону даного складу, визначають міцність бетону.

неруйнівними методами

Руйнівні методи є найбільш прийнятними для визначення характеристик міцності, деформативних і інших фізико-механічних характеристик будівельних матеріалів в умовах, коли ці властивості встановлюються для конструкцій зведених і експлуатуються будівель і споруд. Місця відбору зразків (проб) для лабораторних випробувань і місця для проведення випробувань руйнівними методами слід встановлювати на характерних ділянках конструкцій з урахуванням діючих навантажень і впливів, напружено-деформованого стану обстежуваних елементів, конструктивних рішень. Ці місця можуть бути визначені також по групах однотипних конструктивних елементів з метою отримання сукупності даних для статистичної обробки.

Слід звернути увагу на забезпечення несучої спроможності і придатності до експлуатації конструкцій, ослаблених відбором зразків (проб).

Руйнівні методи застосовують для встановлення міцності бетону на стиск (мається на увазі Кубікова міцність бетону R), яка визначається як функція R = f (xi) який-небудь механічної або фізичної характеристики бетону, отриманої дослідним шляхом. Розрізняють механічні методи, коли за результатами вимірювання приладами механічних характеристик бетону хi за таблицями і графіками визначають значення R, і фізичні методи, користуючись якими Кубікова міцність знаходиться як функція фізичних характеристик, отриманих також досвідченим шляхом.

Градуювальні таблиці і графіки для конкретних конструкцій уточнюються за результатами випробувань бетонних зразків (кубів зі стороною 7,07 см), вирізаних з тіла конструкцій (не менше трьох зразків), або випробувань методом відриву із сколюванням по ГОСТ 21293-75, описаним нижче.

В процесі обстежень при встановленні даних про міцність бетону в одній конструкції або серед різних конструкцій рекомендується виділити ділянки з загальними характеристиками міцності бетону виходячи з того, що коефіцієнт варіації міцності бетону для кожної сукупності повинен бути VR?0,135, а міцність бетону перебувати в межах R =(0,7 . 1,3)R, де R - Середнє значення міцності. Окремі місця конструкцій або окремі конструкції, що мають значні дефекти, в зазначену вибірку не включаються.

Основні методи випробування, які використовуються для визначення міцності бетону безпосередньо в конструкціях, що експлуатуються будівель і споруд, наведені в табл. 3.1.

З механічних методів одним з найбільш поширених є метод пластичної деформації, заснований на взаємозв'язку між R і розмірами відбитків на бетонній поверхні, які отримують шляхом вдавлення штампа при статичної або динамічної навантаженні. Відбиток на бетонній поверхні (його геометричні розміри) характеризує пластичну (або пружно-пластичного) деформацію бетону при статичному навантаженні під дією пресів, при динамічної - під дією удару.

Метод випробування на відрив зі скаливаніемоснован на визначенні R по зусиллю Р, необхідному для відриву і сколювання шматка бетону з тіла конструкції, для чого в бетоні в висвердлені отвори встановлюють з зачеканенням цементним розчином анкерні пристрої, які потім виривають спеціальними приладами. можливо встановити R по міцності бетону на відрив, коли за допомогою аналогічних приладів виробляють відрив сталевого диска, приклеєного до поверхні бетонного елемента епоксидним клеєм. Міцність бетону можна визначити і на підставі вимірювання зусилля сколювання частини бетону в ребрі конструкції. Крім того, для випробування міцності пористих бетонів використовують метод, що полягає в висмикування гвинтових стрижнів, попередньо вкручених в тіло бетону.

Методом, заснованим на вимірі відскоку пружних молотків (склерометри) від бетонної поверхні, характеризують міцність бетону за величиною відскоку при ударі об бетон.

З фізичних методів визначення міцності бетону в конструкції набули поширення імпульсні і радіоізотопні.

З імпульсних методів широко застосовують ультразвукові, засновані на вимірі часу распространеніяультразвука в бетоні і бази прозвучиванія, за якими розраховують швидкість ультразвукової хвилі і як її функцію визначають міцність бетону R.

Метод хвилі удару заснований на вимірюванні швидкості поширення в бетоні поздовжніх хвиль ?уд, Викликаних механічним ударом ручним або електричним молотком. Далі по залежності R - ?удвстановлюють міцність бетону.

Радіоізотопний метод дозволяє визначити щільність бетону р? і по заздалегідь встановленим залежностям R - р? виявити міцність пористих бетонів. Він заснований на використанні ?-променів, джерелом яких є радіоактивні ізотопи.

Часто при обстеженні бетонних і залізобетонних конструкцій визначення міцності бетону неруйнівними методами доводиться виробляти при відсутності залежності «непряма характеристика-міцність» для обстежуваного бетону конкретної конструкції. Для зменшення помилки при визначенні R рекомендується проводити комплексні випробування бетону, що включають визначення міцності бетону руйнівними методами в зразках, полученнихіз тіла обстежуваної конструкції шляхом випилювання зразків правильної форми (кубів циліндрів) по ГОСТ 10180-78 і кернів або зразків неправильної форми, методами штампа пли розколювання і паралельно встановлення міцності бетону декількома неруйнівними методами.

За отриманими результатами знаходять найбільш достовірне значення величини R. При цьому бажано поєднувати як механічні, так і фізичні методи визначення міцності бетону.

Для встановлення деформативних характеристик бетону в експлуатованої конструкції може бути використаний методіспитанія бетону шляхом сколювання: Спеціальний пристрій, принцип роботи якого близький до роботи приладу ГПНС-4, дозволяє отримати значення абсолютної деформації бетону при ступінчастою навантаженню, прикладеному до виривається з бетону анкера. За цими даними будують залежності «деформація - напруга» або «деформація - відносне напруга» і обчислюють модуль деформації бетону.

Загальні рекомендації щодо вибору методів випробувань в залежності від області застосування наведені в табл. 4.4, а з вибору типу приладу в залежності від міцності бетону в табл. 4.5.

Слід зазначити, що з усіх розглянутих фізико-механічних способів визначення міцності бетону в конструкціях найбільш достовірні дані отримують при випробуваннях на відрив і сколювання. Тому цей метод бажано застосовувати паралельно з іншими для контролю і уточнення результатів випробувань.

Таблиця 4.4. Рекомендації по вибору методів випробувань

АКУСТИЧНІ МЕТОДИ випробувань матеріалів і конструкцій

- різновид адеструктивных методів. Акустичний метод випробувань - резонансний, ультразвуковий, ударний - найбільш розвинені і впроваджені в практику стр-ва. Акустичні методи випробувань засновані на визначенні непрямих акустич. характеристик об'єкта випробування, к-рие пов'язані з його фізико-механічний властивостями.

Резонансний (вібраційний) метод дозволяє визначати динамічний. модуль пружності зразків по частоті власних згинальних або поздовжніх коливань, динамічний. модуль зсуву по частоті власних крутильних коливань, коефіцієнт затухання. Резонансний метод застосовується гол. чин. в лабораторних умовах. Для визначення власної частоти згинальних коливань зразок (прямокутна балка, плита або циліндр) укладається на дві опори, віддалені від кінців зразка на 0,224. Проти середини зразка встановлюється збудник коливань - електромагнітний вібратор, механічно з'єднаний із зразком, або гучномовець, має із зразком акустичну зв'язок. До збудника підводиться напруга від генератора звукових частот. Кінець зразка зв'язується з датчиком (електромагнітним або п'єзоелектричним), к-рий підключається до входу електронного підсилювача. Вихід підсилювача з'єднується з вертикальними пластинами отклоняющими електронного осцилографа, на горизонтальні відхиляючі пластини подається напруга від звукового генератора. З допомогою генератора і збудника в зразок збуджуються изгибные коливання. Змінюючи частоту генератора, домагаються максим, розміру зображення на екрані по вертикалі, що відповідає збігу частот (резонансу) вимушених і власних коливань зразка. Для кожного зразка по резонансній частоті (яка відраховується за шкалою генератора) визначається за формулою динамічний. модуль пружності. При визначення власної частоти поздовжніх коливань у зразках зазвичай застосовують схему установки, в до-рій збудник і датчик розташовуються по торцях випробовуваного зразка, що має кріплення у центрі. В момент резонансу у зразку виникають поздовжні стоячі хвилі. Власні частоти крутильних коливань вимірюються за схемою. Збудник і датчик встановлюються по кінцях зразка на максимальній відстані від поздовжньої осі зразка.

При резонансі крутильних коливань кінці зразка мають максим, амплітуду коливань, а вузлова точка (з амплітудою, що дорівнює нулю) лежить в середині зразка.

Коефіцієнт затухання, що є показником вязкопластических властивостей матеріалу, визначається при резонансному методі шляхом виміру амплітуд згинальних коливань зразка (по екрану осцилографа або шкалою вольтметра) на неск. близьких до резонансної частоти. За цими даними будується резонансна крива, ширина до-рій на висоті 0,5 від амилитуды точки резонансу характеризує коефіцієнт загасання. Похибка визначення коефіцієнта загасання цим способом 3-5%. Для автоматизації процесу вимірювання власних частот і зниження похибки вимірів застосовується апаратура, заснована на порушення в зразку автоколивань.

Для вимірювання частоти застосовується електронна рахункова схема, яка вважає число періодів автоколивань за час, регламентований електронним або механічний секундоміром. На подібних установках визначають динамічний. модулі пружності з похибкою менше ±0,01%. Резонансний метод дозволяє стежити за вимірами властивостей зразків, що піддаються зовнішнім впливів або знаходяться в стадії твердіння, досліджувати кінетику твердіння бетонів, структурні зміни при випробуваннях на морозостійкість. Динамічного модуля пружності можна визначати межу міцності бетону.

Ультразвуковий імпульсний метод заснований на вимірюванні швидкості поширення ультразвукових імпульсів, за допомогою якого можна визначити динамічний. модуль пружності, який є характеристикою міцності. Визначення швидкості ультразвуку проводиться виміром часу його поширення по всій товщині випробовуваного об'єкта або на нек-ром його ділянці. Для вимірювання часу поширення ультразвуку застосовуються спец. електронні прилади.

Генератор зондувальних імпульсів виробляє короткочасні (тривалістю 0,1-15 мксек) електричних ма. імпульси (зазвичай 50-500 імпульсів в секунду). До виходу генератора підключений збудник (пьезоэлектрич. або магнитострикцион - ний), щільно притискується до об'єкту випробувань. Під дією електричних ма. імпульсу, перетвореного збудником в механічний імпульс, в об'єкті випробування виникають ультразвукові коливання з частотою 20 - 200 кгц. Пройшовши через об'єкт випробування, ультразвукові коливання впливають на датчик, який ставиться на протилежній стороні випробовуваного виробу або на нек-ром відстані від збудника, іменованому базою вимірювання. Електричних ма. сигнал, одержуваний на виході датчика, посилюється і підводиться до вертикальних пластин електроннопроменева трубки, на до-рій з'являється зображення сприйнятого давачем сигналу. Вихід генератора зондувальних імпульсів також з'єднаний з вертикальними пластинами трубки, тому на екрані трубки з'являється зображення двох сигналів - зондувального імпульсу і сигналу, прийнятого датчиком. Зондуючий імпульс також запускає т. н. «чекає розгортку», перемещающую промінь по екрану трубки з певною швидкістю в горизонтальному напрямку; завдяки чому зображення сигналів з'являються на певній відстані. При постійній швидкості розгортки відстань між зондувальним і прийнятим імпульсом характеризує час проходження ультразвукових коливань через об'єкт випробування. Вимірювання часу здійснюється шляхом порівняння відстані між сигналами зі спец. мітками часу, поява яких на екрані трубки чергується з зображенням сигналів. Оскільки частота проходження зображень і частота сигналу проходження розгорток з мітками часу досить велика (50-500 гц), очей оператора сприймає ці зображення як одне. Мітки часу виробляються спец. стабілізованою генератором і дозволяють змінювати інтервали часу до 0,1 мксек. По швидкості поширення ультразвуку визначається межа міцності бетону. Проте на швидкість ультразвуку впливають вік і умови твердіння бетону, гранулометрич. склад заповнювача і його кількість, водоцементне ставлення, вологість бетону та ін. Тому для кожного виду бетону складаються тарировочные залежності- «межа міцності-швидкість ультразвуку» - шляхом прозвучання і подальшого механічний визначення межі міцності (роздавлюванням на пресі) зразків. Похибка визначення межі міцності з допомогою тарировочных залежностей зазвичай не більше±10%. Випробування бетону невідомого складу може призвести до неприпустимим погрішностей у визначенні межі міцності.

Підвищення точності визначення межі міцності бетону і зменшення ступеня впливу його складу, може бути отримано шляхом виміру швидкості, затухання та розсіювання ультразвуку.

Ультразвуковий імпульсний метод може застосовуватися для контролю міцності і однорідності виробів, наростання міцності бетону в процесі термовологої обробки. При випробуванні будівельних конструкцій визначають мінімальну і максимальну швидкості ультразвукового імпульсу. При відсутність тарувальною залежності в ділянках з максим., мінім. і середніми швидкостями вирізають контрольні кубики (не менше 5-8 шт.), по до-рим визначають залежність між міцністю і швидкістю ультразвуку для даного складу бетону. Похибка визначення межі міцності таким способом лежить у межах ±15-25%.

Посилений сигнал включає пусковий пристрій микросекундомера, к-рий починає відраховувати час. Коли хвиля доходить до другого датчика, сигнал останнього вимикає пусковий пристрій микросекундомера і відлік часу припиняється. Показання микросекундомера будуть відповідати часу поширення ударної хвилі між двома датчиками. З часу поширення хвилі та по відстані між датчиками визначається швидкість поширення ударної хвилі в об'єкті випробувань. За тарувальною залежності між швидкістю і межею міцності встановлюється межа міцності випробовуваного об'єкта. Похибка результатів ударного методу випробувань має той же порядок, що і похибка ультразвукового методу. Достоїнствами ударного методу випробувань є можливість випробування споруд великої довжини, що мають вільний доступ тільки з однієї сторони.

Літ.: Вайншток В. С., Радіоелектроніка у виробництві збірного залізобетону, М., 1961: Защук В. В., Нові методи випробування дорожніх матеріалів та споруд без руйнування, М., 1962; Ультразвук в будівельній техніці, під ред. Ю. А. Нилендера, М., 1962; Вказівки за методикою вібраційних випробувань бетону, М., 1959. Р. А. Макаров.

До них відносять електронно-акустичні методи випробування, які в свою чергу можна розділити на імпульсні і вібраційні.

Найбільше поширення з неруйнівних методів випробувань отримали акустичні, зокрема імпульсний і резонансний.

Назвіть основні загальні рентгенологічні методи діагностики. . - Який метод дозволяє верифікувати локалізацію і вид бронхоектазів?

Випробування на зміну форми. Випробування за методом Вебі. Метод пенетрації кулі. Порівняння методів випробувань. Вплив часу і температури на легкоукладальність. Розшарування бетону.

До неруйнуючим методам контролю відносяться ультразвукової та гамма-каротаж, нейтронна радіографія, акустичний, динамічний та інші методи.

Відомі акустичні методи, з яких найбільше поширення отримали імпульсний і резонансний. Зазначеним методам притаманне спільне основне положення, а саме: фізичні властивості.

Ротару:и даже после 45 лет Ваша кожа будет свежей и подтянутой, если...

Добавляю 1 каплю и СЕКС с мужем длится по 2-3 часа. Потенция железная!

Почему все аптеки молчат? Грибок ногтя боится как огня дешевого...

При простатите и вялой потенции никогда не трогайте свой...

Вам кричу! Если ноют колени и тазобедренный сустав cразу убирайте из рациона...