Технологии и приборы для неразрушающего исследования бетона

Для того чтобы доподлинно определить прочность на усилие сжатия, необходимо выполнить точные расчёты в соответствии с определенными формулами и графиками. В качестве вспомогательной информации требуется использовать базовые графики от непосредственных производителей оборудования. В них отображаются градуировочные зависимости между параметрами прочности и косвенными значениями.

Получить необходимые сведения можно, анализируя непосредственно исследуемую строительную конструкцию. Помимо этого, в испытаниях могут применяться ранее полученные пробы. Без этого не обойтись, если требуется получить показатель прочности на определённых участках, что считаются труднодоступными, включая необходимость работы в отрицательных температурах. С помощью типовых форм пробы заливаются бетонным раствором, прочность которого составляет не менее половины от прочности самой пробы. Порядок размещения проб после заливки указан на рис.1.

Рис.1. 1 - проба бетона; 2 - наиболее удобная для испытания сторона пробы; 3 - раствор, в котором закреплена проба

Для приборов, применяемых для обозначения неразрушающего контроля, предполагается использование собственных графиков, либо в качестве основы берутся базовые настройки, позволяющие исследовать тяжёлые бетоны средних марок. В качестве дополнительных сведений можно применять технологии упругого отскока, пластической деформации либо ударного импульса. Это позволит получить более надёжные показания прочности конструкции. Имеет значение градуировочная зависимость для бетона, состав которого будет отличаться в зависимости от условий застывания, влажности и возраста – перечисленные критерии следует учитывать в обязательном порядке.

Для того чтобы определить характеристики прочности с помощью ультразвука, используется градуировка и корректировка использованных данных, полученных ранее при помощи специального прибора.

Таблица 1

Особенности проведения испытания методом упругого отскока

Непосредственно процедура испытания подразумевает прохождение нескольких стадий:

• Прибор располагается на поверхности конструкции определённым образом с соблюдением угла 90°, для направления усилия.
• Если точка установки используется иная, то нужно внести определённые поправки, ориентируясь на рекомендации производителя оборудования.
• Определяется косвенная характеристика.
• Выполняются необходимые расчёты косвенной характеристики на непосредственном участке конструкции.

Как определить прочность при помощи прибора склерометр

Речь идёт об оборудовании, предназначенном для замера прочности бетона методом упругого отскока. Особое внимание следует обратить на то, как устроен такой прибор. Состоит он из индикаторной стрелки и ударного механизма, расположенных в цилиндрическом корпусе. По следствиям приведения в действие ударного механизма проводится замер. Стрелка же фиксирует величину отскока. Полученный показатель твёрдости необходимо преобразовать в показатель прочности, используя специальный график, прилагаемый к оборудованию.

Отрыв со скалыванием – особенности методики. Как это работает

Для проведения необходимых испытаний по данной методике необходимо расположить точки размещения анкеров там, где от действующих нагрузок исходит минимальное напряжение. Сам процесс замеров подразумевает прохождение нескольких стадий:

• В соответствии с требованиями прибора при условии, если лепестковой анкер до бетонирования не был использован, пробуривается специальное отверстие. В качестве альтернативы последнему можно пробить шпур, чтобы параметры его соответствовали характеристикам используемого прибора.
• Выполняется надёжное крепление анкерного устройства в отверстии.
• Выполняется соединение прибора с заложенным анкером.
• Приводится в действие прибор, запускаясь с минимальной нагрузки до увеличения.
• Фиксируются показатели приложенных усилий.

Точность в этом случае составляет от 1 мм. Подобная методика позволяет определить показатели прочности бетона за несколькими исключениями.

Рекомендуется применение анкерных устройств в соответствии с приложением 2. ГОСТ 22690-88 для которых определена следующая градуировочная зависимость (пр. 5.).

ПРИЛОЖЕНИЕ

В случае применения  согласно ГОСТ 22690-88 анкерных устройств, показатель прочности бетона R, МПа определяется по формуле перевода разрушающего усилия (Р) полученного в ходе испытаний к прочности на сжатие:

R = m1 * m2 *P,

где:

m1 – коэффициент учета предельного размера большого заполнителя. Принимается равным 1 при крупности до 50 мм, 1.1 – при крупности от 50 мм.;

m2 – коэффициент перевода к прочности на сжатие, находится в зависимости от марки бетона и обстоятельств его затвердевания.

При замерах тяжелого бетона прочностью от 10 МПа и керамзитового бетона прочностью от 5 - 40 МПа показатель m2 принимается равным в соответствии с таблицей 2

Таблица 2

Как работает прибор для измерения показателей прочности бетона Оникс-ОС

Для выполнения необходимых замеров важно использовать отдельный участок ровной поверхности, размеры которого составляют 200x200 мм. По центру данной территории пробуривается отверстие определённой глубины, оно расположено строго перпендикулярно, отклонение допустимо не больше 1°. Весь процесс измерения состоит из нескольких стадий:

• В отверстие закладывается конусный анкер с тремя сегментами.
• Закручивается гайка с усилием, которое требуется для того, чтобы предотвратить проскальзывание анкера.
• В рабочий цилиндр ввинчивается опора устройства до предела.
• В верхнее положение устанавливается винт насоса.
• Осуществляется крепление оборудования к гайке.
• Выполняется ввинчивание опоры до того, как она соприкоснётся с поверхностью.
• Посредством вращения ручки насоса вырывается анкерное устройство.
• Определяется непосредственно разрушающее усилие, для чего используются показатели манометра.

Важно понимать, что при проведении подобных исследований не должна проскальзывать анкерная конструкция. Повторное использование выполненного отверстия для аналогичных работ недопустимо, так как результаты будут уже некорректными.

Определить глубину скалывания можно, используя одновременно две линейки. Первую располагают ребром на поверхности, вторую – в глубину.

Как определить прочность бетона, используя ультразвук

Такие характеристики определяются с учётом зависимости между прочностью материала и скоростью распространения звуковых волн. Для этой цели специалисты опираются на зависимость скорости ультразвука, показатель прочности, либо учитывают время распространения и прочность. Для проведения ультразвукового исследования применяются особые методики поверхностного и сквозного прозвучивания. Сборные строительные конструкции требуют использования второго варианта, это могут быть колонны, балки и др. Волны в этом случае распределяются в поперечном направлении.

Если со сквозным сканированием возникают какие-либо сложности, из-за конструктивных особенностей объекта, то оптимальным решением станет поверхностное сканирование. База прозвучивания должна быть установлена в условиях градуировочной зависимости. Аналогичное решение применяют для стеновых панелей и других плоских строительных конструкций.

Важно обеспечить акустический контакт между поверхностями и прибором, для чего используют вязкие материалы, одним из которых является технический вазелин. От того, какая методика прозвученности будет выбрана в итоге, зависит определение градуировочной зависимости. Сквозная позволяет определить прочность и скорость прохождения звуковой волны, поверхностная же отвечает за зависимость прочности от времени прохождения. Если выполняется поверхностное сканирование, то можно дополнительно использовать соотношение скорости и прочности с использованием коэффициента перехода.

Как устроен и работает прибор Пульсар-1.2 – основные сведения, которые следует принять во внимание в процессе эксплуатации

Пульсар 1.2

Рис. 2. Внешний вид прибора Пульсар-1.2: 1 - вход приемника;
 2 - выход излучателя

В конструкцию подобного оборудования входит электронный блок в сочетании с ультразвуковыми преобразователями. Последние классифицируются на раздельные либо могут быть объединены в блоке.

Он оборудуется клавиатурой с дисплеем, и имеет разъёмы, подразумевающие возможность подключения блока поверхностного сканирования либо ультразвуковых преобразователей. Дополнительно применяется USB-разъём, с его помощью можно выполнить подключение к информационно-вычислительным системам. Крышка в нижней части функциональна, через неё обеспечивается доступ к автономным источникам питания.

Для того чтобы доподлинно определить эффективность функционирования такого оборудования, необходимо взять в качестве основы замер того промежутка времени, за который ультразвуковой импульс способен преодолеть исследуемый материал, направляясь от излучателя к приёмнику. Для этого используется формула: V=N/t

Максимально точный показатель в итоге представлен не чем иным, как итогом, полученным после обработки данных в шести измерениях одновременно.

Основная функция такого прибора подразумевает замер того времени, за которое ультразвуковой импульс преодолевает расстояние от излучателя к приёмнику через анализируемый материал. Скорость определяется по специальной формуле. Максимально точный показатель можно описать, как результат обработки сведений, полученных после шести измерений. Всего их проводится от 1 до 10, это позволит выявить среднее значение с учётом вариации и неоднородности. Эти два коэффициента учитываются в обязательном порядке.

Что касается скорости прохождения ультразвука через бетон, подлежащий исследованию, то она зависит от конкретных характеристик – плотности и упругости, наличия каких-либо дефектов, это могут быть пустоты или трещины, влияющие на прочностные свойства материала и отражающиеся на его качестве. Учитывая перечисленные условия, посредством сканирования ультразвуком отдельных элементов строительных конструкций можно получить необходимые сведения о:

• прочности и монолитности структуры;
• характеристиках модулей;
• упругости;
• наличии изъянов, их форме и других характеристиках, включая их местонахождение в форме А-сигнала.

Подобное исследование допустимо с применением смазки либо исключительно с сухим контактом.

Рис. 3. Варианты прозвучивания

Специализированный прибор Пульсар фиксирует и визуализирует ультразвуковые импульсы благодаря оснащению не только цифровыми, но и аналоговыми фильтрами, позволяющими отсеивать помехи. Если работа ведётся в режиме осциллографа, то можно визуально наблюдать, как проходят сигналы на дисплее. Таким образом, оператор способен своими силами установить курсор в то положение, которое соответствует контрольной метке первого выступления, он же меняет его при необходимости в пользу увеличения измерительного тракта, сдвигая ось для излучения импульсов от первого вступления и по огибающей.

Как правильно оформить полученные сведения, используя методику неразрушающего контроля

Все результаты проведённых исследований обязательно вносятся в журнал, где указывается следующая информация:

• Наименование конкретной строительной конструкции, включая номер той партии, что подвергается исследованию.
• Конкретная характеристика прочности и её необходимые параметры.
• Параметры бетонной смеси.
• Наименование той методики исследования, что применяется в конкретной ситуации.
• Модель выбранного прибора и его номер от производителя.
• Средний косвенный показатель прочности и заявленное значение прочности материала.
• Сведения об использовании корректирующих коэффициентов.
• Результат показателей прочности.
• Сведения о тех лицах, что выполняли испытания, их подпись и дата проведения исследований.

Для определения прочности ультразвуковым методом необходимо использовать форму, указанную в пр. №8-9, ГОСТ 17624-87 «БЕТОНЫ. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ»

Возможности применения ударно-импульсной методики определения прочности бетона

Установление марки бетона  посредством  технологии ударно-импульсного исследования производится прибором ИПС-МГ4.01 в соответствии с требованиями ГОСТ 22690-88.

Технические характеристики прибора ИПС-МГ4.01:

Для того чтобы определить конкретную марку бетона, используя технологию ударно-импульсного исследования, стоит использовать прибор ИПС-МГ4.01. Принцип действия такого оборудования заключается в необходимости выполнить проверку характеристик твёрдости и упругости конкретной строительной конструкции, для чего применяется ударный импульс. Серия ударов, направленных на бетон, составляет 15 штук на одно место поверхности строительной конструкции, после чего оборудования перерасчитывает полученные значения и выявляет средний показатель. На его основании как раз и определяется фактическая марка того бетона, что использован для возведения строительной конструкции.

К числу основных технических характеристик такого оборудования, как ИПС-МГ4.01 можно отнести:

• Максимальные замеры прочности от 3 до 100 МПа.
• Допустимую погрешность до 10%.
• 500 сохраняемых в памяти прибора показаний.
• 9 индивидуальных градуировочных зависимостей.
• 1 базовую градуировочную зависимость.

Основным преимуществом подобной методики является простота, возможность эксплуатировать оборудование в самых сложных условиях. Необходимо учитывать, что полученных подобным образом сведений не всегда достаточно для того, чтобы дать экспертную оценку прочности бетона. В качестве дополнения обязательно следует использовать иные допустимые методики контроля, включая описанный ранее отрыв со скалыванием.

Популярные статьи

Варианты исследования грунта

Асфальтобетон

Уплотнение грунта