Випробування бетону в конструкціях
1) Метод І.А. Фізделя
Для оцінки міцності бетону в конструкціях І.А. Фізделем запропонований простий прилад – кульковий молоток (рисунок 5.7).
Рисунок 5.7 – Молоток І.А. Фізделя
Молоток вагою 250 г з одного боку має сферичне гніздо|гніздо|, в якому розміщується сталева кулька діаметром 17,463 мм. Інший кінець молотка має загострену форму. Щоб кулька не випадала. Віступаючі борти молотка завальцовані|. Сферичне гніздо|гніздо| в молотку виконане точно за радіусом кульки. Розмір виступаючої частини|частки| кульки рівний 15 мм. Кулька вільно ковзає в гнізді|гнізді|.
Молоток повинен бути насаджений на рукоятку вагою (100±10) г з|із| твердої породи деревини.
Міцність бетону визначають ліктьовим ударом молотка по поверхні бетону. Діаметр сферичної лунки, що утворюється при ударі, заміряють штангенциркулем з|із| точністю ±0,1 мм. Потім по тарувальній| кривій визначають межу міцності бетону на стиск|стискування|.
У основі даного методу лежить залежність між міцністю бетону і ступенем|мірою| втискування в нього металевої кульки, який визначається розмірами (діаметром) вм'ятини (відбитку) на поверхні бетону. Ця залежність обернено пропорційна і описується емпоричною залежністю:
|
(5.4) |
,де D – діаметр кульки, мм;
Q – вага молотка, г;
H' – висота падіння молотка, мм;
k – дослідний|дослідний| безрозмірний коефіцієнт;
a – діаметр вм'ятини, мм.
Оскільки|тому що| використовувати вищенаведену формулу складно, складають тарувальні| графіки залежності межі міцності бетону на стиск|стискування| до діаметру вмятин, одержаних|отриманих| на поверхні бетону при ударі молотком. На рисунку 5.8 приводиться|призводиться,наводиться| такий графік. Проте|однак| в конкретних умовах будівництва доцільно подібний графік побудувати|спорудити| самостійно, використовуючи ті матеріали, з|із| яких виготовляється бетон. Це необхідно для підвищення точності визначення RСТ|, оскільки|тому що| описуваний метод забезпечує незначну точність визначення (у кращих випадках розхід результатів досягає як мінімум 15 %).
Рисунок 5.8 – Залежність межі міцності бетону на стиск|стискування|
від діаметру вмятин
Kpім того, точність визначення значно залежить від, власної міцності (марки) випробовуваного бетону. На рисунку 5.9 приводиться|призводиться,наводиться| залежність похибки при визначенні RСЖ від марки бетону.
При практичному визначенні межі міцності бетону на стиск|стискування| точність підвищується при збільшення кількості випробувань|. Тому необхідно робити|чинити| не менше десяти|десятеро| випробувань.
Результати, що відрізняються від сусідніх, більш ніж|більше ніж| на значення похибки, вказаної на рисунку 5.9 відкидаються. Кінцевий| результат визначається як середнє арифметичне із|із| | значень RСТ, що залишилися.
%
Рисунок 5.9 – Залежність похибки при межі міцності при стиску|стискуванні| методом І.А. Фізделя від марки бетону
2) Ударний акустичний метод
Оцінка межі міцності на стиск|стискування| при випробуванні ударним методом грунтується на вимірюванні|вимірі| швидкості розповсюдження|поширення| в ньому поздовжніх хвиль, викликаних|спричинених| механічним ударом.
В результаті|унаслідок,внаслідок| механічного удару в бетоні з|із| певною швидкістю розповсюджується|поширюється| звукова хвиля. Встановлені|установлені| послідовно на заданій відстані (базі вимірювання|виміру|) два звукоприймачі| служать для вимірювання часу проходження цієї відстані звуковою хвилею.
Звуковий імпульс в першому приймачі перетворюється на електричний сигнал, який, пройшовши|минувши,спливши| підсилювач, включає спеціальний пристрій|устрій| (рисунок 5.10). Досягнувши другого звукоприймача|, звукова хвиля включає через електричний сигнал рахунковий пристрій|устрій|, який фіксує час проходження звуковим імпульсом відстані між двома звукоприймачами|.
Швидкість звукової хвилі в бетоні розраховують за формулою:
|
(5.5) |
,де VЗВ – швидкість звукової хвилі, км/с;
L – відстань між звукоприймачами|, мм;
Т – час розповсюдження|поширення| хвилі удару, с.
Рисунок 5.10 – Принципова схема звукового
ударного методу
Міцність бетону визначають на основі залежності RСТ-VЗВ за тарувальною| кривою або за спеціальними таблицями. З метою підвищення точності визначення RСТ| тарувальні| криві складають на місці, для чого закладають|заставляє| серію бетонних зразків|взірців|, і в належні терміни випробовують|відчувають| їх ударним методом і звичайним|звичним| – на стиск|стискування|.
При випробуванні бетону на стиск|стискування| ударним методом велике значення має довжина бази вимірювання|виміру|. Необхідно, щоб база вимірювання|виміру| при випробуванні була не менше чотирьох товщин конструкції, а відстань від першого звукоприймача| до місця удару – не менше трьох її товщин.
В даний час|нині| для випробування бетону ударним мегодом| найдоцільніше| застосовувати прилад типу MK-1.