Способ контроля прочности бетона

 

.: „.ЯУ.„ 104 ÙÄ А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3Д) 5 01 М 33/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

i ), }

ОПИСАНИЕ ИЗОБЁЕТЕНИф :.;,:,; "К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,,1 41 /р

Х

Ы7д.

Ф

° °

° °

7 (21) 3435747/ИЗ-23 (22) 06.05.82 (46) 07.09 83 ° Бюл.933 (72) Г.Я. Почтовик, И.A. Горбунов, В.Э. Васильков и Э.Г. Несвижский (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-.строитель-, ный институт им. В.В. Куйбышева (53) 620.1.179(.088.8) (56) 1. Бетоны. ультразвуковой метод определения прочности.

ГОСТ 17624-78.

2. Почтовик Г.Я. И" др. ДеФекто.скопия-бетона ультразвуком в энергетическом строительстве. M, "Энергия"., 1977, с.51-53. (54 ) (57 ) 1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ

БЕТОНА, включающий создание напряженного состояния в бетоне и микротрещинообразования путем нагрева, регистрацию импульсов акустической эмиссии и определение прочности по градуироi вочной зависимости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьыения точности и снижения трудоемкости при определении прочности бетона в конструкциях, нагрев производят на отдельных контролируемых участках поверхности при 495-505 С в течение о

20-24 мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что нагрев осуществляют источником тепла с диаметром З в 3-5 раз превышающим диаметр круп- е ного заполнителя испытуемого бетона. +P

1040411

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества строительныл материалов и может быть использовано при исследовании физико-механических свойств бетона и других каменных материалов, как в лаборатор- 5 ных условиях; так и непосредственно в конструкциях и сооружениях.

Известен:ультразвуковой способ определения прочности бетона, включающий установку.на контролируемом участке двух пьезоэлектрических преобразователей, измерение скорости удьтраэвука исследуемогО бетона с помощью ультразвуковых приборов с последующим определением прочности бетона по известной градуировочной зависимости скорость-прочность 1 ).

Недостатком способа является низкая точность при определении прочности бетона. Так, при установлении градуировочной зависимости скоростьпрочность допускаемые граничные значения коэффициентов вариации прочности бетона и эффективности соответственно равны Ч 12Ъ и F >i 2.

Наиболее близок к предлагаемому способ контроля прочности бетона, включающий создание напряженного состояния в бетоне и микротрещинообразования путем нагрева, регистрацию импульсов акустической эмиссии З0 и определение прочности по градуировочной зависимости f2 3.

Недостатком способа является невоэможность определения прочности бетона в конструкциях, поскольку 35 количество импульсов акустической эмиссии зависит не только от прочностных свойств бетона, но и от уровня и времени внешнего силового воздействия. 40

Цель изобретения — повышение точности и снижение трудоемкости. при определении прочности бетона в конструкциях.

Поставленная цель достигается тем,45 что согласно способу контроля прочности бетона, включающему создание напряженного состояния в бетоне и микротрещинообразования путем нагрева, регистрацию импульсов акустической эмиссии и определение прочности по градуировочной зависимости, нагрев производят на отдельных контролируемых участках поверхности при

495-505 С в течение 20-24 мин.

Кроме того, нагрев осуществляют источником тепла с диаметром, в

3-5 раэ превышающим диаметр крупного заполнителя испытуемого бетона.

На фиг.1 изображена схема реализации способа. 60

Способ осуществляют следующим образом. На поверхность контролируемого участка 1 бетонной поверхности устанавливают, например, с помощью штати-65 время нагрева, мин

Напря- Сила тока жение, A в

Ренагрева

1 110 2 5 24-32

2 120 2,75 20-24

3 130 3,0 14-20

При каждом из трех режимов производят шесть локальных нагревов на двух поверхностях одной призмы марки 200 и 500. В процессе нагрева регистрируют число импульсов акустической эмиссии с 12 до 30 мин после начала нагрева с интервалом в 2 мин.

Полученные для каждого времени регистрации шесть значений числа импульсов акустической эмиссии на одной призме статистически.обрабава 2 источник 3 тепла, диаметр которого в 3-5 раэ превышает диаметр крупного заполнителя. Такое соотношение размеров обусловлено влиянием размеров контролируемого участка на результаты испытаний. Источник тепла

3 снабжен термопарой или термометром

4, а интенсивность нагрева койтролируют регулятором 5" напряжения. Пьеэопреобразователь б устанавливают на расстоянии 10-15 см от контролируемого участка с целью исключения влияния температуры на его работу.

При локальном нагреве участка 1 источником 3 тепла до температуры не менее 495-505 С поверхности бетона в течение 20-24 мин одновременно производят регистрацию импульсов акустической эмиссии измерительным прибором 7. Сравнивают полученное количество импульсов акустической эмиссии с установленной градуировочной зависимостью их от призменной прочности бетона, построенную с помощью источника тепла того же диаметра, и определяют прочность бетона конструкции.

П р и и е р 1. Для выявления оптимального режима нагрева бетонной поверхности и времени регистрации импульсов акустической эмиссии используют бетонные призмы размером

15х15х60 см. Температуру измеряют. ртутным термометром типа ТЛ-3 с пределом измерений от 0 до 510 С с ценой деления 2ОС. В качестве источника тепла используют лабораторную керамическую плитку диаметром 10 см. Для регистрации импульсов используют прибор САКЭЯ-2.

Берут по три призмы иэ тяжелого бетона марки 200 и 500.

Режимы нагрева приведены в таблице.

104041 1

О

70 б

l0 тывают в виде коэффициента вариа ции Y .

На фиг.2 представлен график зави.симости коэффициента вариации от длительности нагрева для трех режимов по таблице. .5

Для тяжелого пропаренного бетона наименьший разброс результатов испытаний проявляется при регистрации . импульсов акустической эмиссии на.

20-22 мин при режиме нагрева 500+2OC 10 за 20-24 мин (режим 2 ).

Пример 2. Используют призмы, аналогичные примеру 1 из тяжелого бетона марок 200 и 500.

По режиму 2 проводят шесть локаль-)5 ных нагревов на двух боковых поверхностях каждой призмы. Количество импульсов акустической эмиссии конт« ролируют.при 480,490,500 и 510 С и статистически обрабатывают в виде коэффициента вариации Ч .

На фиг.3 представлена зависимость . температуры бетонной поверхности контролируемого участка при режиме

2 нагрева от среднего значения коэффициента вариации числа импульсов

25 акустической эмиссии по двум маркам бетона 200 и 500. "

Из зависимости следует, что наи:меньший разброс результатов испытаний(ЧС5%) наблюдается при регистра ции импульсов акустической эмиссии в диапазоне температур поверхности бетона в зоне нагрева 500g5 С, <5 Сдопускаемая погрещность показаний термометра при измерении температур 35 . свыше 400ОС.

Пример 3. Для построения градуировочной зависимости количестФ2 1О Ф 10 20, 77

Риз. Р во импульсов акустической эмиссии— призменная прочность бетона готовят призмы из тяжелого бетона размером

15х15х60 см в количество 24 шт. Изменение прочности бетона в образцах осуществляют за счет отношения В/ц, которое находилось в пределах 0,40,75. Две торцовые грани каждой призмы испытывают на локальный нагрев.

Нагревают до 500+2 С. Регистрируют количество импульсов акустической эмиссии. После остывания бетона призмы испытывают на сжимающую нагрузку до разрушения.

На фиг.4 приведены результаты испытаний призм в виде градуировОчной зависимости среднего значения количества импульсов по двум локальным, нагревам на одной призме от прочности.

Градуировочная зависимость имеет линейный вид и отвечает уравнению, Р, =.140+8.,3 Й, где R - призменная прочность бепр тона, N — количество импульсов акустической эмиссии.

Причем коэффициент вариации прочности бетона Ч =3,03%, а коэффициент эффективностиF 4,=93,5.

Способ снижает трудоемкость за счет простоты создания напряжениедеформированного состояния контролируемого участка конструкции путем нагрева, а не механическим способом, и увеличивает точность, что позволяет снизить расход материалов на производст-, ве.

1040411

«4/а)

10 ас т zoo- ppp pres

Puz. У

Ф(имв

Z 4 б В /Р O Й /6 9 М 22 М N Л Ю Ю 3 (1каналСАКЗК-2)

Фиг. Ф

Срставитель М. Слинько

Текред C.Мигунова КорректоР О TH îP

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 6921/48 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

Ъ по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4