Способ оценки трещинообразования в железобетонных конструкциях

 

СПОСОБ ОЦЕНКИ ТРЕЩИНбОБРАЗОБАНИЯ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ , содержащий параллельные акустические измерения в конструкции с трещинами и в аналогичной конструкции без трещин, находящихся в одинаковых условиях, и оценку трегщнообразования по разности результатов этих измерений, о т л и- . чающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений, а также возможности использования способа для контроля сквозных трещин, на испытываемые конструкции воздействзтот нагрузкой, а акустические измерения проводят по методу акустической эмиссии. (Л

0% 01) СООЭ СОВЕТСНИХ

«Е

РЕСПУБ ЛИК зс5ц G Oi И 33/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

Р с

gE" !:, с-:.. -, Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3527847/29-33 (22) 28.12.82 (46) 23.09.84. Бюп. У 35 (72) Г.Я. Почтовик, N.Â. Чернопыжский и К.Л. Ковлер (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбышева (53) 69.058(088.8) (56) 1. Методические указания по техническому обследованию олносборных жилых зданий (Министерство жилищно-коммунального хозяйства

РСФСР, академия коммунального хозяйства им. К.Д. Панфилова) . М., Стройиздат, 1974, с. 69.

2. Детков А.Ю., Потапов А.И.

Опыт применения метода акустической эмиссии цри неразрушающем контроле композиционных материалов. Л., ЛДНТП, 1975, с ° 29.

3. Почтовик Г.Я. и др. Дефектоскопия бетона ультразвуковом в энергетическом строительстве. М., "Энергия", 1977, с. 101. (54) (57) СПОСОБ ОЦЕНКИ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ, содержащий параллельные акустические измерения в конструкции с трещинами и в аналогичной конструкции без трещин, находящихся в одинаковых условиях, и оценку трещинообразования по разности результатов этих измерений, о т л и- . ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений,. а также возможности использования способа для контроля сквозных трещин, на испытываемые конструкции воздействуют нагрузкой, Ф а акустические измерения проводят Е по методу акустической эмиссии.

1114950

2О

Повышенный уровень акустической эмисии в диапазоне 40-507 от раз— рушающей нагрузки свидетельствует о близости разрушения j2) .

Недостатком данного способа является необходимость доведения изделия или образца до разрушения, что ограничивает применение способа лабораторными условиями.

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества строительных конструкций, а именно контролю качества железобетонных конструкций, и может быть использовано для оценки трещинообразования в конструкциях, нагрузка на которые изменяется в процессе возведения здания или сооружения, например, в не.сущих стеновых панелях, колоннах и т.д.

Известен способ наблюдения за развивающимися трещинами в железобетонных конструкциях, заключающийся в том, что на очищенную от облицов-. 15 ки и штукатурки поверхность, имеющую трещины, устанавливаются маяки из гипса или цемента, причем на каждой трещине устанавливают два маяка: в месте наибольшего раскрытия и в ее устье. По появлению трещин в маяках судят. о развитии трещин в конструкциях j1) .

Однако этот способ недостаточно достоверен, так как не учитывает р различие физико †механическ характеристик маяка и конструкции, в результате которого развитие трещины в конструкции может не повлечь за собой разрушения маяка и, наоборот, развитие усадочных трещин в гипсовых или цементных маяках не является следствием подрастания трещин в конструкциях.

Существенным недостатком способа

35 является его невысокая оперативность, обусловленная тем, что в за-. висимости от конкретных условий маяки устанавливаются на срок от

3 до 14 -18 сут, а часто и дольше.

Известен также способ оценки трещинообразования в железобетонных изделиях, включающий нагружение образца ступенчатой нагрузкой вплоть до разрушения и регистрацию в процессе нагружения числа импульсов акустической эмисии, по которому судят о дефектности образца и прогнозируют разрушение.

Наиболее близким к изобретению является способ опенки трещинообразования в железобетонных конструкциях, содержащий параллельные акустические измерения в конструкции с трещинами и в аналогичной конструкции без трещин, находящихся в одинаковых условиях, и оценку трещинообразования по разности результатов этих измерений P3) .

Недостаток известного способа состоит в невысокой точности измерений изменения глубины трещин., что делает невозможными измерения малого изменения глубины трещин, соизмеримого с погрешностью измере— ний глубины трещин ультразвуковым методом, которая составляет 5Х.

Кроме того, известный способ обладает низкой достоверностью измерений глубины трещин, так как истинная глубина трещины несколько превышает ту, которая определена с помощью ультразвука, что объясняется существованием минимального предела ширины раскрытия трещины, ниже которого ультразвук не реагирует на трещину. И, наконец, этот способ непригоден для оценки состояния сквозных трещин, глубина которых неизменна.

У

Цель изобретения — повышение точности и достоверности измерений, а также возможность использования способа для контроля сквозных трещин е

Цель достигается тем, что согласно способу оценки трещинообразования в железобетонных конструкциях, содержащему параллельные акустические измерения в конструкции с трещинами и в аналогичной конструкции без трещин, находящихся в одинаковых условиях, и оценку трещинообразования по разности результатов этих измерений, на испытываемые конструкции воздействуют нагрузкой, а акустические измерения проводят по методу акустической эмиссии.

Способ реализуют следующим образом.

В здании или сооружении выбираются две однотипные. конструкции, в одной из которых имеются трещины силового характера, а в другой эти трещины отсутствуют.

Конструкции выбираются таким образом, чтобы они находились под

1114950

ВНИИПИ Заказ 6760/30 Тираж 822 Подписное

Филиал.ППП "Патеят", г.ухгород, ул.Проектик, 4 действием одинаковых нагрузок, например, на одном и том же этаже здания при действии на них веса вышележащих конструкций. На поверхности исследуемых конструкций с трещинами и без них устанавливают пьезопреобразователи.

Регистрация числа импульсов ведется при дискретном увеличении нагрузки, например, при монтаже конструкции кажцого этажа полносборного здания вплоть до последнего.

Причем измерения начинаются каждый раз в момент, когда монтируемые конструкции устанавливаются непосред- 15 ственно над исследуемыми для прямой передачи нагрузки.

Регистрация числа импульсов акустической эмиссии в исследуемых конСтрукциях с трещинами и без трещин 20 с проводится одновременно. При каж— дом дискретном увеличении нагрузки проводят не менее 15 измерений числа импульсов акустической эмиссии по 5-6 мин каждое.

Назначение числа измерений в исследуемых конструкциях при каждом увеличении нагрузки в количестве не менее 15 обусловлено наличием минимально допустимого 30 числа измерений для обеспечения представительной выборки генеральной совокупности. Число измерений может быть больше, но это повлечет за собой увеличение трудоемкости

35 и длительности процесса измерения.

Рекомендуемый интервал измерения, равный 5-6 мин, обусловлен тем, что при достижении нагрузкой расчетной величины в течение каждого интервала измерения регистрируется от 2-5 до 6-12 импульсов .

Таким образом, уменьшение интервала измерения, например до 3-4 мин, мо45 жет привести к тому, что при измерении процесса акустической эмиссии не будет зарегистрировано ни одного импульса за интервал, что приведет к выпадению результата измерения. Назначать интервал измерения более 6 мин также нецелесообразно, так как это приводит к значительному увеличению трудоемкости и длительности процесса регистрации акустической эмиссии.

По полученным результатам регистрации импульсов акустической эмиссии в обеих исследуемых конструкциях в процессе дискретного увеличения нагрузки вплоть до расчетной ее величины строят эмпирические зависимости числа импульсов акустической эмиссии от уровня нагрузки, а также временные ряды числа импульсов акустической эмиссии для всех значений нагрузки .

Оценка трещинообразования в конструкции с трещинами производится с помощью сравнительного анализа зависимостей числа импульсов акустической эмиссии от нагрузки и параметров статической обработки временных рядов, таких как математическое ожидание числа импульсов, зарегистрированных в каждом иэ 15 интервалов измерений для каждой нагрузки, и их дисперсии.

В том случае, если процесс трещинообразования в конструкции с трещинами носит затухающий характер и трещины останавливаются, разность числа импульсов, зарегистрированных в конструкциях с трещинами и без трещин при расчетной нагрузке, не должна превышать 507 от числа импульсов акустической эмиссии, зарегистрированных в конструкции без трещин при таком уровне нагрузки.

Математические ожидания и дисперсии временных рядов импульсов акустической эмиссии, зарегистрированных в конструкциях с силовыми трещинами и без них при одной и той же нагрузке, не должны различаться более, чем на 50X.. В противном случае трещины считаются развивающимися и требуют принятия мер по их торможению.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с высокой достоверностью и точностью оценить процесс трещинообразования в строительных конструкциях непосредственно в процессе их контакта, что обеспечивает возможность своевременного принятия необходимых превентивных мер

° и повышения качества строительства °