Главная » Як зробити » Ультразвуковий метод вимірювання міцності бетону

Ультразвуковий метод вимірювання міцності 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.

Ультразвуковий метод визначення міцності бетону

6.4.1. Принцип визначення міцності бетону ультразвуковим методом заснований на наявності функціонального зв'язку між швидкістю поширення ультразвукових коливань і міцністю бетону.

Ультразвуковий метод застосовують для визначення міцності бетону класів В7,5 - В35 (марок М100-М400) на стиск.

6.4.2. Міцність бетону в конструкціях визначають експериментально за встановленими градуювальними залежностям «швидкості поширення ультразвуку - міцність бетону V=f (R)»Або« час поширення ультразвуку t - Міцність бетону t=f (R)». Ступінь точності методу залежить від ретельності побудови тарувального графіка.

Тарувальний графік будується за даними прозвучиванія і випробувань на міцність контрольних кубиків, приготованих з бетону того ж складу, за тією ж технологією, при тому ж режимі твердіння, що і вироби або конструкції, що підлягають випробуванню. При побудові тарувального графіка слід керуватися вказівками ГОСТ 17624-87.

6.4.3. Для визначення міцності бетону ультразвуковим методом застосовуються прилади: УКБ-1, УКБ-1М, УК-16П, «Бетон-22» та ін. (Див. Табл. 6.2).

6.4.4. Ультразвукові вимірювання в бетоні проводять способами наскрізного або поверхневого проникання. Схема випробувань бетону наведена на рис. 6.18.

Мал. 6.18. Способи ультразвукового прозвучування бетону

а - Схема випробування способом наскрізного прозвучування; б - То ж, поверхневого проникання; УП - Ультразвукові перетворювачі

При вимірі часу поширення ультразвуку способом наскрізного прозвучування ультразвукові перетворювачі встановлюють з протилежних сторін зразка або конструкції.

швидкість ультразвуку V, м / с, обчислюють за формулою

де t - Час поширення ультразвуку, мкс;

l - Відстань між центрами установки перетворювачів (база прозвучиванія), мм.

При вимірі часу поширення ультразвуку способом поверхневого проникання ультразвукові перетворювачі встановлюють на одній стороні зразка або конструкції за схемою, наведеною на рис. 6.18.

6.4.5. Число вимірювань часу поширення ультразвуку в кожному зразку має бути: при наскрізному прозвучу - 3, при поверхневому - 4.

Відхилення окремого результату вимірювання часу поширення ультразвуку в кожному зразку від середнього арифметичного значення результатів вимірювань для даного зразка, не повинно перевищувати 2%.

Вимірювання часу поширення ультразвуку та визначення міцності бетону виробляються відповідно до вказівок паспорта (технічного умови застосування) даного типу приладу і вказівок ГОСТ 17624-87.

6.4.6. На практиці нерідкі випадки, коли виникає необхідність визначення міцності бетону експлуатованих конструкцій при відсутності або неможливості побудови градуювальної таблиці. У цьому випадку визначення міцності бетону проводять в зонах конструкцій, виготовлених з бетону на одному виді крупний заповнювач (конструкції однієї партії). Швидкість поширення ультразвуку V визначають не менше ніж в 10 ділянках обследуемой зони конструкцій, за якими визначають середнє значення V. Далі намічають ділянки, в яких швидкість поширення ультразвуку має максимальне Vmax і мінімальне Vmin значення, а також ділянку, де швидкість має величину Vn найбільш наближену до значення V, А потім вибурюють з кожного наміченого ділянки не менше ніж по два керна, за якими визначають значення міцності в цих ділянках: Rmax, Rmin, Rn відповідно. міцність бетону RH визначають за формулою

коефіцієнти а1 и a0 обчислюють за формулами

6.4.7. При визначенні міцності бетону за зразками, відібраними з конструкції, слід керуватися вказівками ГОСТ 28570-90.

6.4.8. При виконанні умови 10% допускається орієнтовно визначати міцність: для бетонів класів міцності до В25 по формулі

де А - Коефіцієнт, який визначається шляхом випробувань не менше трьох кернів, вирізаних з конструкцій.

6.4.9. Для бетонів класів міцності вище В25 міцність бетону в експлуатованих конструкціях може бути оцінена також порівняльним методом, приймаючи в основу характеристики конструкції з найбільшою міцністю. В цьому випадку

6.4.10. Такі конструкції, як балки, ригелі, колони повинні прозвучіваться в поперечному напрямку, плита - за найменшим розміром (ширині або товщині), а ребриста плита - по товщині ребра.

6.4.11. При ретельному проведенні випробувань цей метод дає найбільш достовірні відомості про міцності бетону в існуючих конструкціях. Недоліком його є велика трудомісткість робіт з відбору та випробування зразків.

Як визначити міцність бетону без вимірювальних приладів

Монолітний спосіб зведення будівель має незаперечні переваги перед кладочним способом. Економія матеріалу, швидкість зведення-це основні плюси монолітного будівництва. Але на будівельників покладається велика відповідальність у плані міцності бетону. Для вимірювання міцності бетону випускають спеціальні прилади, але вони коштують не дешево, та й купити їх можна лише у великих спеціалізованих магазинах.

Що робити, якщо під руками немає такого приладу, а перевірити міцність бетону необхідно? Є старий, перевірений спосіб, без всякої електроніки. До точності ми не визначимо міцність бетону, то приблизно дізнатися якого класу бетон ми зможемо. Можете почитати інструкцію як заважати бетон вручну і в бетономешкалке.

Спосіб перевірки міцності бетону підручними засобами:

Все що нам для цього знадобиться-це молоток і зубило. Молоток підберіть вагою 0,4-0,8 кг.

Встановіть зубило під кутом 180 градусів до поверхні бетону і вдарте по ньому з середньою силою. Можна вдарити кілька разів у різних місцях, щоб отримати більш точний результат.

Тепер необхідно оглянути сліди на бетоні, які залишило зубило:

  • Сліди ледве помітні-це означає, що перед нами бетон високої якості, і він відноситься до класу В25.
  • Сліди сильно помітні-швидше за все бетон відноситься до класу в15-в25.
  • Сильні поглиблення на бетоні, бетон почав кришитися-ймовірно, що клас цього бетону В10.
  • Вістрі зубила увійшло в бетон більш ніж на 1 см-клас такого бетону В5.

Зробити перевірку таким способом можна за кілька хвилин, і ви отримаєте уявлення про те, на скільки якісний бетон перед вами.

Можна заздалегідь перевірити якість бетону, не почавши будівництво. Для цього приготуйте не багато розчину і відлийте форму 10х10х10см. Потім, поки розчин не схопився, проткніть його залізним прутом. Це потрібно для того, щоб з розчину вийшов весь повітря. Потім просушіть блок при температурі 20 градусів і вологості понад 80 відсотків. Через 28 днів блок можна відвезти в спеціальну лабораторію, де ви отримаєте точні параметри і визначте клас бетону.

Якщо підтискають терміни, то блок можна віднести раніше, на проміжних стадіях-через 7 і 14 діб. Природно, в лабораторії необхідно вказати, скільки днів цей блок у вас лежав.

Спосіб, який ми розглянули, відноситься до механічних, неразрушимым методів визначення міцності бетону. До цього методу відносяться ще кілька способів, які зажадають від вас спеціальних інструментів.

Фото Молоток Кашкарова

  • Визначення міцності бетону за допомогою молотка Физделя. Вам знадобиться спеціальний, однойменний молоток. Цим молотком наносять удари по поверхні бетону, а потім, штангенциркулем вимірюють розміри лунок, які утворилися в результаті ударів. Для вірності, потрібно нанести 10-12 ударів. Відстань між лунками має бути не менше 3 див. Потім знаходять середнє значення діаметра лунок і за спеціальною таблицею визначають міцність бетону.
  • Молоток Кашкарова. Теж спеціальний інструмент, яким наносять удари по поверхні бетону. Але на молотки є спеціальний контрольний стрижень. В результаті удару утворюються два відбитка-один на поверхні бетону, інший на еталонному стрижні. Ці параметри заміряють і з допомогою тарировочного графіка визначають міцність бетону.

Ультразвуковий метод вимірювання міцності бетону ґрунтується на швидкості поширення ультразвуку в бетоні. Знімають два параметри-швидкість хвилі і час розповсюдження. Цей спосіб вимагає наявності дорогих приладів.

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...