Определение прочности бетона неразрушающими методами: Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Обследование, испытание зданий и сооружений»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

ПО ТВЕРДОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Прочность бетона по твердости поверхностного слоя определяется вдавливанием штампа или шарика под действием статической или динамической нагрузки, либо местным разрушением бетона путем стрельбы или взрыва.

Прочность бетона на сжатие (R_сж) определяют по эмпирическим таблицам, графикам или формулам, исходя из обратно пропорциональной зависимости между R_сж и размерами отпечатка на поверхности бетона, которые создают с помощью различных устройств (приборы Новгородского, ЛИСИ и др.).

В настоящее время при обследовании и контроле качества бетонных изделий наибольшее распространение получили устройства (прибор Польди-Вайцмана, прибор Васильева, эталонный молоток Кашкарова и др.), позволяющие одновременно с отпечатком ударника на поверхности бетона получить соответствующий отпечаток на поверхности металлического стержня с известной твердостью. Это позволяет точнее установить прочность бетона.

В данной работе для определения прочности бетона предлагается применять метод Кашкарова, в котором использование эталонного молотка Кашкарова (рисунок 1) основано на определении прочности бетона в зависимости от величины отношения d_б/d_э, где d_б и d_э – соответственно диаметры отпечатка бойка (стальной шарик d=15х10^-3м) на поверхности бетона и эталонного стержня.

В качестве эталонного стержня в устройстве Кашкарова используют круглый стержень из стали марки Ст. 3 диаметром 1,2х10^-2м с пределом прочности σ_в=440 МПа.

Прочность бетона определяют следующим образом: молотком ударяют по поверхности бетона, при этом получают отпечатки на бетоне и стержне. После каждого удара эталонный стержень передвигают так, чтобы расстояние между центрами соседних отпечатков было не менее 1х10^-2м. Расстояние между отпечатками на бетоне должно быть не менее 3х10^-2м. Диаметры отпечатков d_б и d_э измеряют с точностью до 1х10^-4м, вычисляют среднее значение d_б и d_э и находят величину отношения d_б/d_э для каждого удара.

По величине среднего значения отношения d_б/d_э устанавливают прочность бетона на сжатие R_сж по таблице А.1(см. приложение А).

Количество отпечатков для определения средних значений d_б и d_э зависит от типа конструктивного элемента. Для большинства изделий оно должно быть не менее 10 , для предварительно напряженных балок и ферм – не менее 15-20.

1 – корпус; 2 - ручка; 3 – ударник; 4 – эталонный стержень

Рисунок 1 - Эталонный молоток Кашкарова

.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ

Ультразвуковой метод определения прочности бетона находит наиболее широкое применение при обследовании сооружений и контроле качества изделий из бетона.

Контроль прочности производят с помощью специализированных приборов «Бетон», УКБ-1, УКБ-2, УК-14П и т.д. В настоящей работе для определения прочности бетона предлагается использовать прибор УК-14П.

Прибор УК-14П предназначен для определения прочности бетона в сборных, монолитных бетонных и железобетонных изделиях и конструкциях при температуре окружающего воздуха от минус 10^оС до плюс 50^оС и относительной влажности 95%.

Действие прибора основано на измерении скорости распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) в бетоне, величина которой зависит от прочности, плотности и однородности материала.

РАБОТА ПРИБОРА УК-14П

Генератор вырабатывает электрические импульсы, которые преобразовываются в излучателе в механические ультразвуковые колебания. Эти колебания вводятся в исследуемый материал. Ультразвуковые колебания, проходящие через исследуемый материал, воспринимаются пьезоэлектрическим приемником и преобразовываются в электрический сигнал.

Время запаздывания выходного сигнала относительно входного зависит от скорости распространения ультразвука в материале, размера базы контроля и качества акустического контакта на переходе от излучателя к изделию и от изделия к приемнику.

Для создания хорошего акустического контакта с поверхностью образца рабочие поверхности датчиков смазывают тонким слоем технического вазелина.

Перед началом работы необходимо выполнить следующие подготовительные операции:

1.Подключите преобразователи к разъемам «(à» и «à)» прибора.

2.Включите прибор нажатием на кнопку «ВКЛ», при этом должен загореться индикатор включения электропитания «ВКЛ» и индикатор «РЕЖИМ t»

3.Проведите коррекцию систематической погрешности прибора с помощью