Ультразвуковой метод испытания прочности бетона в изделиях
Ультразвуковой метод применяют для испытания прочности тяжелых, ячеистых и плотных силикатных бетонов, а также бетонов на пористых заполнителях. При испытании ультразвуковым импульсным методом измеряют скорость распространения через бетон переднего фронта продольной ультразвуковой волны v, в дальнейшем называемой скоростью ультразвука. Исходя из зависимости v—Rсж по измеренной v определяют прочность бетона. Для измерения v необходимо знать время прохождения ультразвука на участке определенной длины, называемой базой прозвучивания.
Скорость ультразвука в бетоне велика (до 5 км/с), и при обычных значениях l (до 1,5 м) приходится определять весьма малые интервалы времени, измеряемые в микросекундах. Для возбуждения ультразвуковых волн и измерения времени их прохождения через бетон применяют специальную аппаратуру, принцип работы которой состоит в следующем.
Электронный генератор высокочастотных импульсов периодически посылает электрические импульсы на ультразвуковой преобразователь (излучатель). В последнем имеется пьезобатарея, состоящая из кристаллов сегнетовой соли, преобразующая электрические импульсы в ультразвуковые механические волны. Из излучателя ультразвуковые волны проходят через исследуемый бетонный элемент и попадают на ультразвуковой преобразователь (приемник). В приемнике ультразвуковые колебания преобразуются в электрические импульсы, направляемые в усилитель. Усиленный импульс попадает на индикатор — электронно-лучевую трубку. Имеющееся в приборе электронное устройство, называемое «ждущей задержанной разверткой», включается одновременно с пуском импульсного генератора. Развертка смещает электронный луч по экрану электронно-лучевой трубки слева направо, и при этом в левой части экрана индикатора возникает вертикальная отметка, соответствующая моменту посылки импульсов, а в правой части— изображение прошедших через бетон ультразвуковых импульсов.
Электронный генератор создает на экране индикатора электронную шкалу меток времени в виде вертикальных отметок с определенными интервалами, по числу которых определяют время прохождения ультразвукового импульса через бетон. Многие приборы имеют электронно-цифровую автоматическую индикацию.
Для измерения скорости ультразвука применяют следующие способы прозвучивания бетона.
1. Способ сквозного прозвучивания. Для проведения испытаний ультразвуковые преобразователи размещают соосно с противоположных сторон изделия.
2. Способ поверхностного прозвучивания, при котором ультразвуковые преобразователи устанавливают на фиксированной базе (l=150—400 мм). За базу прозвучивания принимают расстояние между центрами преобразователей. Базу прозвучивания измеряют с погрешностью до ±0,5%. Контактная среда должна быть одной и той же при испытании образцов и конструкций.
При испытании ультразвуковым методом в зоне измерения на поверхности бетона не должно быть наплывов и вмятин, раковин и воздушных пор глубиной более 3 мм и диаметром более 6 мм. Акустический контакт между щупом и бетонной поверхностью обеспечивается путем применения в качестве контактной среды солидола, технического вазелина, жидкого мыла, а также эластичных прокладок толщиной 2—3 мм типа полиуретана.
Прочность бетона определяют по предварительно установленным градуировочным зависимостям скорость — прочность — для сквозного прозвучивания и время — прочность — для поверхностного прозвучивания.
Такие зависимости устанавливают отдельно для определения каждого вида прочности (передаточная, отпускная, перед снятием опалубки, проектная и т. д.). Бетон в момент испытания должен иметь положительную температуру, но не более 50° С. Допускается испытывать бетон сразу после тепловой обработки при t≤65° С Температура бетона конструкций не должна отличаться от температуры бетона образцов, испытанных при постоянной связи v(t) — Rсж более чем на ±5° С
Для построения градуировочных зависимостей изготавливают не менее 15 серий образцов за период не менее 5 суток по технологии и условиям твердения, принятым для бетона контролируемых конструкций. Размер ребра бетонного куба не менее 100 мм, из мелкозернистого бетона — не менее 70,7 мм; для построения зависимости t — R Сж минимальный размер ребра куба равен 150 мм, могут использоваться бетонные призмы размером не менее 100X100X300 мм. Состав бетона образцов тот же, что и бетона конструкций, но допускается изготавливать до 40% образцов с отклонениями по Ц/В до ±0,4. Образцы следует изготавливать в разные смены. Возраст бетона образцов не должен превышать установленный срок испытания конструкции более чем на 50%.
Если устанавливают градуировочную зависимость для контроля нарастания прочности бетона во времени при естественном твердении, образцы (по 4 серии каждого возраста) испытывают в следующие сроки:
Обычный бетон | 3 | 7 | 14 | 28 суток |
Бетон массивных конструкций . | 7 | 28 | 60 | 90 суток |
Образцы испытывают таким образом, чтобы направление прозвучивания было перпендикулярно к направлению уплотнения бетонных образцов и направлению усилия при испытании кубов на сжатие. На каждом кубе должно быть выполнено 3 измерения при сквозном и 4 при поверхностном прозвучивании; на призме — 2. При этом результаты отдельных замеров не должны отличаться от среднего по образцу более чем на ±5%, в противном случае образец бракуют.
Если этому условию не удовлетворяют 2 образца, бракуют всю серию. После проведения ультразвуковых измерений образцы испытывают на прессе для определения Rсж. В качестве единичных значений v, т и Rсж принимают среднеарифметические по серии. Для призм за серию принимают один образец.
Значения RСж приводят к эталонному образцу. Следует учитывать, для контроля каких конструкций будет применяться градуировочная кривая, так как используются разные эталонные кубы.
Также как это описано для механических методов производят отбраковку анормальных результатов и аналогично механическим методам строят градуировочную зависимость. При этом рекомендуется при максимальном отклонении прочности в сериях от средней (RCp) не более чем на (60—0,1 Rср ) % зависимость принимать линейной, в других случаях экспоненциальной. Следует, однако, учесть, что при ультразвуковом методе градуировочные зависимости следует устанавливать заново также при изменении: вида цемента и заполнителя; расхода цемента более чем на ±20%; расхода крупного заполнителя более чем на ±10%; технологии производства, но не реже двух раз в год.
www.stroimt.ru
Приборы для ультразвукового контроля бетона серии ПУЛЬСАР от НПП «Интерприбор»
Неразрушающий контроль бетона ультразвуковым методом занимает особое место – это самый распространённый метод контроля, который позволяет заглянуть внутрь бетона и увидеть различные внутренние дефекты: трещины, полости, каверны, крупные неоднородности структуры. Ультразвуковые измерения широко используют на всех этапах от производства элементов бетонных конструкций и возведения строительных объектов, до технической экспертизы при эксплуатации и реконструкции зданий и сооружений. Для решения подобных задач наша компания предлагает три прибора данной категории – ПУЛЬСАР-2М, ПУЛЬСАР-2.1, ПУЛЬСАР-2.2.
Наши приборы для ультразвукового контроля прочности бетона
Компания «Интерприбор» предлагает следующие приборы контроля прочности бетона ультразвуковым методом:
- ПУЛЬСАР-2М – наиболее простая модель серии «Пульсар», реализуемая нашей компанией. Представляет собой моноблок, осуществляющий ультразвуковой контроль бетона. Прибор работает только в режиме поверхностного прозвучивания и в этом его главное отличие от ПУЛЬСАР-2.1 и ПУЛЬСАР-2.2. Фиксированное расстояние между датчиками в приборе 120 мм позволяет «заглянуть» в бетон на глубину, равную его половине, т.е. 60 мм, и по измеренной скорости прохождения ультразвука рассчитать прочность, определить класс бетона и оценить глубину трещин.
- ПУЛЬСАР-2.1 – это прибор, который работает как с внешними датчиками поверхностного, так и сквозного прозвучивания. При этом, например, при оценке глубины трещин вы уже не ограничены глубиной 60 мм. Кроме того, вы можете заказать датчики различного исполнения, например, для ультразвуковых измерений под водой. Это самый востребованный у заказчиков прибор для ультразвукового контроля бетона.
- ПУЛЬСАР-2.2 – это наиболее функционально насыщенный прибор для ультразвукового контроля бетона, имеющий опцию визуализации принимаемого сигнала. Она позволяет правильно определить момент первого вступления при работе с материалами, имеющими высокое затухание, а также при больших базах прозвучивания. Анализ формы сигнала помогает правильно интерпретировать некоторые дефекты в испытуемых конструкциях.
Вышеуказанные приборы ультразвукового контроля бетона обеспечивают проведение измерений в соответствии с требованиями современных стандартов. Модели ПУЛЬСАР-2.1 и ПУЛЬСАР-2.2 имеют несколько вариантов исполнения, что позволяет подобрать прибор, полностью соответствующий Вашим потребностям. Гарантия на нашу продукцию от 18 до 24 месяцев.
www.interpribor.ru
Проверка и испытание бетона ультразвуком в Екатеринбурге
Проверка прочности бетона ультразвуком дает возможность определить прочностные характеристики и наличие скрытых дефектов в бетонных конструкциях. Аккредитованная лаборатория Агентства Строительных Решений оперативно выедет на объект и в установленные сроки предоставит протоколы на испытание бетона ультразвуковым методом. Точность и объективность полученных результатов гарантируем!
Ультразвуковое испытание бетона от профессионалов
Тестирование бетона с помощью ультразвука позволяет устанавливать фактическую прочность монолитных конструкций, исходя из показателей скорости распространения ультразвуковых волн. Мы используем сквозной и поверхностный метод ультразвукового прозвучивания. Для полноты картины и построения градуировочной зависимости мы используем добавочный способ испытания: отрыв со скалыванием или выбуривание кернов с последующей проверкой в лабораторных условиях.
Агентство Строительных Решений — выгодное сотрудничество и гарантия результата!
СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
С помощью ультразвукового испытания бетона допустимо определять степень прочности материала при минусовой температуре. Для использования этой технологии мы соблюдаем все условия, прописанные в регламенте. По необходимости осуществим испытание защитного слоя бетона ультразвуком. С Агентством Строительных Решений вы будете осведомлены о малейших погрешностях монолитных конструкций!
Испытание бетона ультразвуком от аттестованных специалистов
Ультразвуковая методика испытаний бетона позволяет контролировать прочность материала на любом этапе строительства. В зависимости от поставленных задач вы получите объективную информацию о наличии пустот и непровибрированных участков, спрятанных под защитным слоем. Испытуемые бетонные конструкции проходят испытания в промежуточном возрасте, проектном и во время промежуточного экспертного контроля.
Лаборанты нашего Агентства грамотно подготавливаются к испытанию бетона ультразвуковым методом
- учитывают влажность материала и степень уплотнения бетонной массы;
- определяют густоту армирования;
- принимают во внимание напряженное состояние материала;
- используют качественные переходные устройства для обеспечения идеального акустического контакта.
Перед прозвучиванием мы устанавливаем оптимальное положение ультразвуковых датчиков в зависимости от положения арматурного стержня. Расположение арматуры определяем специальными вспомогательными приборами.
Проверка бетона ультразвуком на выгодных условиях
Проводить измерение прочности бетона ультразвуком должны квалифицированные лаборанты и только в аккредитованной лаборатории. Агентство Строительных Решений получило все необходимые разрешения и аккредитации на проведения подобного рода испытаний. Все процедуры УЗК и оформления протоколов происходят согласно установленным стандартам и ГОСТу.
Агентство Строительных Решений — выгодное сотрудничество и гарантия результата!
СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
С нашим Агентством вы получите больше, чем ожидаете! С помощью продуманной финансовой политики, выгоднее заказать комплексное абонентское сопровождение строительства объекта без привязки к объему лабораторных работ.
Определение прочности бетона ультразвуком с гарантией качества
Лаборатория нашего Агентства предоставляет только профессиональные услуги:
- наши отчеты по испытаниям принимаются во всех государственных учреждениях;
- неразрушающий ультразвуковой контроль бетона проходит по установленным строительным нормам;
- каждый прибор занесен в Госреестр СИ и своевременно проходит плановые поверки.
Ультразвуковой контроль прочности бетона Агентство Строительных Решений проводит по всей Свердловской области – комплексный подход к решению ваших задач и гарантированно точные результаты испытаний.
expert-as.ru
Ультразвуковой импульсный метод
Навигация:
Главная → Все категории → Бетонные смеси и бетоны
Ультразвуковой импульсный метод
Для испытания бетона ультразвуковым импульсным методом применяют ультразвуковой прибор (рис. 11.18), в корпусе которого смонтированы генератор импульсов, усилитель и индикатор. Щуп-излучатель механических колебаний (волн) ультразвуковой частоты и щуп-приемник соединяются с корпусом гибкими кабелями. После установки щупов с двух сторон на испытуемое изделие и включения прибора генератор посылает импульсы в излучатель, в котором пьезоэле-мент преобразует электрические импульсы в механические ультразвуковые волны. Пройдя через бетон, волны попадают в приемник, где снова преобразуются в электрические импульсы и направляются через усилитель в индикатор, в котором измеряется время прохождения волн. Индикатор снабжен автоматическим устройством, передающим на экран прибора цифровую информацию в микросекундах.
В настоящее время для испытания бетона применяют малогабаритные переносные приборы Бетон-12 с автономным питанием, УК-14П и УФ-50 МЦ с универсальным (сетевым и автономным) питанием. Масса приборов соответственно 2,5, 1,5 и 0,8 кг. Максимальная толщина прозвучивания для Бетона-12 и УФ-50 МЦ до 1 м, а для УК-14 П — до 2 м; минимальная для всех приборов — 10 см. В, лабораториях используют также приборы: УФ-10П (М) — стационарные и УК-10 ПМ — переносные.
Ультразвуковой метод (ГОСТ 17624-87) используют для контроля прочности тяжелого, легкого и силикатного бетона классов В-5…В-50. В зависимости от условий проведения испытаний и вида конструкции может применяться сквозное или поверхностное прозвучивание.
Рис. 11.18. Схема ультразвукового прибора: 1 – генератор; 2 – индикатор; 3 – усилитель; 4 — корпус; 5 — щуп-излучатель; 6— изделие; 7 — щуп-приемник
Подготовка, проведение и обработка результатов испытаний. Способ испытаний, называемый сквозным прозвучивани-ем, состоит в том, что к противоположным граням изделия прикладывают щупы, и, включив прибор, фиксируют указываемое на экране время.
Перед испытанием намечают места установки прибора и точки измерений с таким расчетом, чтобы длина кабелей со щупами была достаточной для доступа к точкам измерения без их натяжения, а с прибора было бы удобно снимать отсчеты.
При выборе мест прозвучивания учитывают характер укладки и уплотнения бетона при изготовлении изделия и расположение арматуры в конструкции. Направление прозвучивания (воображаемая прямая, соединяющая центры контакта щупов с бетоном) должно быть перпендикулярным направлению укладки и уплотнения бетона. Не следует прозвучивать места с густым армированием. В пределах базы прозвучивания (расстояния между центрами контактов) должно находиться не больше 5% арматурной стали. Рекомендуется измерение выполнять перпендикулярно направлению арматуры. При прозвучивании параллельно арматуре расстояние до ближайшего стержня должно быть не менее 50 мм. Это объясняется тем, что скорость распространения ультразвука в стали значительно выше, чем в бетоне, и это может существенно исказить результаты испытаний. Нельзя назначать точки прозвучивания вблизи края конструкции (расстояние от центра контакта до края должно быть не меньше 50 мм).
Поверхность бетона в местах измерения тщательно очищают проволочными щетками. Поверхность не должна иметь наплывов, обнажений крупного заполнителя и раковин глубиной более 3 мм, диаметром более 6 мм.
При прозвучивании важно обеспечить надежный контакт между щупом и бетоном. Для этого поверхность бетона смазывают солидолом, техническим вазелином или устанавливают специальные эластичные прокладки. Для того чтобы избежать трудоемкие и грязные операции, связанные с подготовкой и смазыванием поверхностей бетона, применяют так называемые концентраторы ножевого или игольчатого типа.
Перед испытанием изделия снимают по прибору нулевой отсчет г0, сомкнув щупы. Этот отсчет проверяют после испытаний, когда контактная поверхность щупов загрязнена смазочным материалом.
Если сквозное прозвучивание невозможно выполнить по каким-то причинам, например при испытании массивных конструкций, применяют способ нивелирования, когда щупы устанавливают на одной из поверхностей. В этом случае направление прозвучивания идет по поверхности бетона, на которой выбирают пары точек измерения. Расстояние между двумя точками пары служит базой прозвучивания. База прозвучивания должна быть одинаковой для всех мест измерения в испытуемой конструкции и равна 16…40 см. Направление прозвучивания должно быть перпендикулярно арматуре. В журнал испытаний записывают время, которое является косвенным показателем прочности бетона.
Тарировочные зависимости строят на основании испытаний контрольных образцов, изготовленных из того же бетона, что и испытуемое изделие. При отсутствии контрольных образцов применяют приближенные тарировочные формулы, однако в этом случае точность метода значительно снижается. Это связано с различным влиянием технологических факторов на прочность и скорость распространения волн.
Наибольшее влияние на зависимость между прочностью и скоростью ультразвука оказывает крупный заполнитель. Прочность бетона, начиная с некоторого значения, больше зависит от шероховатости поверхности крупного заполнителя, чем от его размеров и упругих свойств. Скорость ультразвука, наоборот, не зависит от шероховатости заполнителя, но в значительной степени зависит от его размеров и особенно модуля упругости. Поэтому, используя зависимости между R и v, полученные для бетонов с другими заполнителями, можно получить завышенные или заниженные значения прочности испытуемого бетона.
На прочность бетона влияет также продолжительность и режим его твердения. Если скорость ультразвука практически не зависит от режима твердения, то прочность бетона при естественном твердении, пропаривании и автоклавной обработке различна. При увеличении давления автоклавной обработки прочность бетона сильно увеличивается. Поэтому при испытании бетонов, режим твердения которых неизвестен, и использовании приближенных тарировочных формул испытание ультразвуковым методом может дать большую погрешность. Заметную погрешность может дать также недоуплотнение бетонной смеси. Влияние других факторов незначительно.
Таким образом, в экспериментах для построения тарировоч-нбй зависимости R от v следует использовать образцы из бетона, у которого крупный заполнитель и режим твердения такие же, как у испытуемого бетона. Кроме того, необходимо учитывать температуру бетона изделий при прозвучивании.
При наличии контрольных кубов для построения тариро-вочной зависимости испытывают 15 серий образцов различной прочности (по три в каждой серии). Варьирование прочности бетона достигается путем изменения водоцементного отношения. Отдельную тарировочную зависимость строят для бетона естественного твердения того же состава, испытывая образцы в возрасте 3, 7, 14, 28 сут. Размер ребра кубов должен быть не меньше 100 мм, а для мелкозернистого бетона — 75 мм. Для каждого куба определяют скорость распространения волн v по данным прозвучивания, а затем проводят испытание на прочность при сжатии до разрушения.
Преимущества и недостатки ультразвукового импульсного метода. Главное преимущество ультразвукового метода — возможность быстрого и надежного контроля прочности бетона всех изделий, выпускаемых заводом железобетонных конструкций. Можно организовать непрерывный контроль нарастания прочности в процессе термовлажностной обработки. Ультразвуковой метод в отличие от механических позволяет также определять свойства бетона не в поверхностном слое, а по всей толщине изделия, что существенно повышает надежность контроля прочности.
Недостаток применения ультразвука для оценки прочности бетона в изделиях и конструкциях — сильное влияние некоторых технологических факторов на зависимость между прочностью и скоростью ультразвуковых волн, что несколько обесценивает точность метода, особенно при испытании конструкций из бетона с неизвестными свойствами. Импульсным методом нельзя, например, контролировать прочность крупных массивных изделий и конструкций (толщиной свыше 5 м и длиной свыше Юм).
При испытании высокопрочных бетонов классов выше В50 и бетонов на пористых заполнителях классов ниже В5 ультразвуковой метод существенно уступает по точности механическим методам. Кроме того, для ультразвуковых методов испытаний используют сложную радиотехническую аппаратуру, наладка и ремонт которой в полевых условиях затруднительны и требуют специалистов высокой квалификации. Однако ультразвуковой импульсный метод контроля прочности бетона — более технологичный, быстрый и удобный, чем существующие механические методы.
Похожие статьи:
Камни стеновые из горных пород
Навигация:
Главная → Все категории → Бетонные смеси и бетоны
Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум
stroy-spravka.ru