Ультразвуковой измеритель прочности бетона: в чем состоит суть метода, модели использующихся приборов

Ультразвуковое испытание бетона относится к неразрушающим методам контроля и позволяет определять прочностные характеристики материала, как в приповерхностном слое, так и по всей толщине исследуемой конструкции. Качество и достоверность получаемых данных напрямую зависят от квалификации специалистов, проводящих испытание, и применяемого оборудования. Наша лаборатория выполняет испытание прочности бетона ультразвуком на высоком профессиональном уровне. Мы располагаем необходимой современной техникой и штатом профессиональных сотрудников, способных быстро и с требуемой точностью осуществлять измерение параметров строительных конструкций и материалов в любых условиях.

Основа ультразвукового метода испытания бетона – наличие взаимосвязи прочностных характеристик материала со скоростью распространения в нем акустических волн высокой частоты. Требуемый параметр определяется не напрямую, а путем вычисления зависимостей двух типов:

  • между прочностью бетона и временем распространения волн;
  • между скоростью движения ультразвуковых колебаний и прочностью исследуемого материала.

Подобная взаимосвязь определяется для каждого типа исследований прочности (передаточной, отпускной, проектной, при снятии опалубки и т.п.). На момент проведения испытаний температура бетона должна быть выше 0°С, но ниже 50°С. В некоторых случаях допускается проведение исследований непосредственно после тепловой обработки материала при температуре до 65°С. Важным условием является нахождение температуры конструкции в диапазоне не более ±5°С по сравнению с контрольными образцами, испытанными при постоянной зависимости v(t) — Rсж.

Цены на услуги

№ п/п Измеряемый показатель испытываемой продукции Состав работ, входящих в испытание продукции Нормативный документ Стоимость, руб., в т.ч. НДС 18%
1 Определение прочности бетона в изделиях и конструкциях ультразвуковым методом (1 испытание) — Подготовка оборудования — Проведение испытания — Обработка результатов — Оформление протоколов ГОСТ 17624-2012 500
2 Замер трещин в бетонных конструкциях ультразвуковым методом (1 испытание) — Подготовка оборудования — Проведение испытания — Обработка результатов — Оформление протоколов СП 13-102-2003 1 000
3 Построение градуировочной зависимости «отрыв со скалыванием — ультразвук» (без изготовления образцов) (1 зависимость) — Подготовка к испытанию — Проведение испытаний — Обработка результатов — Построение градуировочной зависимости ГОСТ 22690-2015 7 000
4 Построение градуировочной зависимости «прочность образцов — упругий отскок (ультразвук)» с изготовлением образцов (1 зависимость) — Подготовка к испытанию — Изготовление образцов — Проведение испытаний — Обработка результатов — Построение градуировочной зависимости ГОСТ 22690-2015 10 500

Сделать заказ

Выдвижные испытания на бетоне

Испытание на выдвижение измеряет с помощью специального плунжера усилие требуемое для того, чтобы вытащить из бетона стальной стержень специальной формы, увеличенный конец которого был залит в бетон на глубину 7,6 см.

Читайте также: Как и чем укрепить фундамент, требующий ремонта?

Бетон одновременно проверяется на растяжение и сдвиг, но сила, необходимая для вытягивания бетона может быть связана с его прочностью на сжатие.

Таким образом, метод выдвижения может количественно измерить прочность бетона на месте, когда были сделаны соответствующие корреляции. Было обнаружено, что в широком диапазоне значений прочность на разрыв имеет коэффициент вариации, сравнимый с коэффициентом прочности при сжатии. Другими словами они почти равны.

Ограничения и преимущества

Хотя испытания на вынос не измеряют внутреннюю прочность массового бетона, они дают информацию о зрелости и развитии прочности его характерной части. Такие испытания имеют преимущество в количественном измерении прочности бетона на месте.

Их главный недостаток заключается в том, что они должны быть спланированы заранее, а сборочные узлы должны быть установлены в опалубку до укладки бетона. Выдвижение, конечно, создает небольшой ущерб.

Испытание может быть неразрушающим, однако, если приложено минимальное усилие отрыва, которое разрушает опалубку и гарантирует, что была достигнута минимальная сила. Это информация имеет особую ценность и в случаи, когда тест не пройдет, бракуется вся партия бетона.

Способы проверки

Для испытаний различных типов конструкций используются два основных способа:

  • сквозное УЗ прозвучивание линейных сборных конструкций в поперечном направлении. Датчики устанавливаются с противоположных сторон исследуемого изделия.
  • поверхностное прозвучивание плоских, ребристых, многопустотных плит перекрытия и стеновых панелей. Датчики устанавливаются с одной стороны объекта.

Качественный акустический контакт между исследуемой конструкцией и ультразвуковыми излучателями обеспечивается использованием вязких материалов. Также допускается «сухой» способ, при котором применяются специальные протекторы и конусные насадки.

Цели неразрушающего контроля при исследовании бетона:

  1. Оценка прочности на сжатие на месте
  2. Оценка однородности и неоднородности
  3. Оценка качества по отношению к стандартному требованию
  4. Выявление областей более низкой целостности по сравнению с другими частями
  5. Обнаружение наличия трещин, пустот и других дефектов
  6. Мониторинг изменений в структуре бетона, которые могут произойти со временем
  7. Состояние предварительно напряженной / арматурной стали по отношению к коррозии
  8. Содержание хлоридов, сульфатов, щелочей или степень карбонизации
  9. Измерение упругости
  10. Состояние цементации в преднапряжённых кабельных каналах

Особенности метода

Ультразвуковой способ дает возможность устанавливать прочностные характеристики бетона класса В7,5-В60.

Преимущества

  • скорость проведения испытаний;
  • малый вес оборудования;
  • поверхностное прозвучиваение ведется в слое материала, сопоставимом по толщине с тем, который задействуется при использовании метода отрыва со скалыванием (50 мм);
  • можно проводить испытания при отрицательных температурах (до -10°С) без предварительного прогрева бетона.

Недостатки

  • требуется высокая квалификация и наличие практического опыта у проводящего измерения сотрудника, в связи с наличием реакции прибора на смену температуры, влажности, схемы армирования конструкции;
  • необходимость построения грудуировочной зависимости;
  • допускается проведение проверки бетона, с момента заливки которого прошло не менее 7 суток.

Метод проникновения в бетон

Зонд Виндзора, как правило, считается лучшим средством проверки проникновения. Оборудование состоит из пистолета или пистолета, приводимого в действие порохом, ряда зондов из закаленного сплава, заряженных картриджей, глубиномера для измерения проникновения зондов и другого сопутствующего оборудования.

Зонд диаметром 6,5 мм и длиной 8,0 см вводится в бетон с помощью точного порохового заряда. Глубина проникновения обеспечивает показатель прочности бетона на сжатие.

Хотя калибровочные таблицы предоставлены производителем, прибор должен быть откалиброван по типу бетона, а также по типу и размеру используемого заполнителя.

Ограничения и преимущества

Испытание с помощью зонда дает весьма переменные результаты, и не следует ожидать, что оно даст точные значения прочности бетона. Однако он обладает потенциалом для обеспечения быстрых средств проверки качества и зрелости бетона на месте.

Это также дает возможность оценить развитие силы при отверждении. Испытание по сути неразрушающее, поскольку бетонные и конструкционные элементы могут быть испытаны на месте, в результате теста получаются незначительные пятна отверстий на открытых поверхностях.

Читайте также: Полы из пенобетона – преимущества и особенности

Примечания

  • предварительно на каждом участке исследуемой конструкции магнитным прибором определяют расположение арматуры, а затем выполняют не менее двух ультразвуковых измерений косвенного показателя, устанавливая датчики в двух перпендикулярных друг другу направлениях;
  • допустимое отклонение скорости распространения УЗ волн от среднего арифметического на каждом из двух исследуемых участков составляет 2% или 50 м/с;
  • УЗ прозвучивание проводится перпендикулярно, под углом 45° или параллельно арматуре, причем в последнем случае датчики располагают на линии, проходящей между арматурными стержнями;
  • единичное значение косвенной характеристики прочности материала вычисляют как среднее арифметическое двух измерений;
  • при проведении параллельных исследований с использованием методов УЗ прозвучивания и отрыва со скалыванием (либо тестированием вырезаемых из конструкции образцов) для построения градуировочной зависимости вначале проводят ультразвуковые измерения для определения участков с min и max косвенными показателями;
  • для изменений выбирают не менее 12 участков таким образом, чтобы среди них были с максимальной, минимальной и промежуточной величиной косвенного показателя;
  • срок, прошедший с момента заливки бетона на исследуемых участках, не должен отличаться больше чем на 25% от возраста материала в среднем по всей конструкции (группе объектов). Данное правило можно игнорировать, если проверяются конструкции, с момента заливки которых прошло более двух месяцев.

6.4.1. Принцип определения прочности бетона ультразвуковым методом основан на наличии функциональной связи между скоростью распространения ультразвуковых колебаний и прочностью бетона.

Ультразвуковой метод применяют для определения прочности бетона классов В7,5 — В35 (марок М100-М400) на сжатие.

6.4.2. Прочность бетона в конструкциях определяют экспериментально по установленным градуировочным зависимостям «скорости распространения ультразвука — прочность бетона V

=
f(R)
» или «время распространения ультразвука
t
— прочность бетона
t
=
f(R)
». Степень точности метода зависит от тщательности построения тарировочного графика.

Тарировочный график строится по данным прозвучивания и прочностных испытаний контрольных кубиков, приготовленных из бетона того же состава, по той же технологии, при том же режиме твердения, что и изделия или конструкции, подлежащие испытанию. При построении тарировочного графика следует руководствоваться указаниями ГОСТ 17624-87.

6.4.3. Для определения прочности бетона ультразвуковым методом применяются приборы: УКБ-1, УКБ-1М, УК-16П, «Бетон-22» и др. (см. табл. 6.2).

6.4.4. Ультразвуковые измерения в бетоне проводят способами сквозного или поверхностного прозвучивания. Схема испытаний бетона приведена на рис. 6.18.

Рис. 6.18. Способы ультразвукового прозвучивания бетона

а

— схема испытания способом сквозного прозвучивания;
б
— то же, поверхностного прозвучивания;
УП
— ультразвуковые преобразователи

При измерении времени распространения ультразвука способом сквозного прозвучивания ультразвуковые преобразователи устанавливают с противоположных сторон образца или конструкции.

Скорость ультразвука V,

м/с, вычисляют по формуле

, (6.5)

где t

Читайте также: ПУЛЬСАР-2.1 Ультразвуковой прибор для контроля прочности. Ультразвуковой измеритель прочности бетона

— время распространения ультразвука, мкс;

l

— расстояние между центрами установки преобразователей (база прозвучивания), мм.

При измерении времени распространения ультразвука способом поверхностного прозвучивания ультразвуковые преобразователи устанавливают на одной стороне образца или конструкции по схеме, приведенной на рис. 6.18.

6.4.5. Число измерений времени распространения ультразвука в каждом образце должно быть: при сквозном прозвучивании — 3, при поверхностном — 4.

Отклонение отдельного результата измерения времени распространения ультразвука в каждом образце от среднего арифметического значения результатов измерений для данного образца, не должно превышать 2 %.

Измерение времени распространения ультразвука и определение прочности бетона производятся в соответствии с указаниями паспорта (технического условия применения) данного типа прибора и указаний ГОСТ 17624-87.

6.4.6. На практике нередки случаи, когда возникает необходимость определения прочности бетона эксплуатируемых конструкций при отсутствии или невозможности построения градуировочной таблицы. В этом случае определение прочности бетона проводят в зонах конструкций, изготовленных из бетона на одном виде крупного заполнителя (конструкции одной партии). Скорость распространения ультразвука V

определяют не менее чем в 10 участках обследуемой зоны конструкций, по которым определяют среднее значение
V.
Далее намечают участки, в которых скорость распространения ультразвука имеет максимальное
V
max и минимальное
V
min значения, а также участок, где скорость имеет величину
Vn
наиболее приближенную к значению
V
, а затем выбуривают из каждого намеченного участка не менее чем по два керна, по которым определяют значения прочности в этих участках:
R
max,
R
min,
Rn
соответственно. Прочность бетона
RH
определяют по формуле

(6.6)

при R

max /100. (6.7)

Коэффициенты а

1 и
a
0 вычисляют по формулам

; (6.8)

. (6.9)

6.4.7. При определении прочности бетона по образцам, отобранным из конструкции, следует руководствоваться указаниями ГОСТ 28570-90.

6.4.8. При выполнении условия 10 % допускается ориентировочно определять прочность: для бетонов классов прочности до В25 по формуле

, (6.10)

где А

— коэффициент, определяемый путем испытаний не менее трех кернов, вырезанных из конструкций.

6.4.9. Для бетонов классов прочности выше В25 прочность бетона в эксплуатируемых конструкциях может быть оценена также сравнительным методом, принимая в основу характеристики конструкции с наибольшей прочностью. В этом случае

(6.11)

6.4.10. Такие конструкции, как балки, ригели, колонны должны прозвучиваться в поперечном направлении, плита — по наименьшему размеру (ширине или толщине), а ребристая плита — по толщине ребра.

6.4.11. При тщательном проведении испытаний этот метод дает наиболее достоверные сведения о прочности бетона в существующих конструкциях. Недостатком его является большая трудоемкость работ по отбору и испытанию образцов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector