3. Определение динамического и статического модуля упругости бетона

Определив вышеуказанным методом скорость распространения ультразвука в бетоне исследуемой конструкции, динамический модуль упругости бетона (Е_Д) можно вычислить по следующей формуле:

, (1.1)

где V - скорость распространения колебаний, м/с;

- плотность бетона, определяется по формуле:

, (1.2)

γ- объёмный вес бетона:

γ =24 - 25 кН/м³ - для тяжелого бетона;

γ = 11 - 18 кН /м³ - для легкого бетона;

g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с²;

к - коэффициент, являющийся функцией от значения динамического коэффициента Пуассона (_д) исследуемого бетона.

Вид функции k = f(_д) определяется массивностью и соотношением геометрических размеров прозвучиваемой среды.

При неограниченной среде

(1.3)

при среде в виде плиты

(1.4)

при среде в виде стержня

к₃=1, (1.5)

где _д - определяется по табл. 1.1 в зависимости от возраста и вида тепловой обработки.

Результаты экспериментов показывают, что динамический модуль упругости бетона (Е_д) находится в определенной связи со статическими характеристиками упругости бетона. В частности, динамический модуль упругости бетона (Е_д) связан со статическими характеристиками модуля

Таблица 1.1

№	Возраст бетона (сут.)	д для бетона
		пропаренного	нормального твердения
1.	до 7 суток	0.25	0.30
2.	от 7 до 20	0.23	0.26
3.	от 20 до 28	0.20	0.23
4.	от 28 и более	0.20	0.20

упругости (Е) следующими эмпирическими формулами в зависимости от интервала изменения динамического модуля упругости бетона:

при изменении динамического модуля упругости бетона

Е_д от 20 000 до 50 000 МПа

статический модуль упругости будет равен

Е = Е_д - 8 000 (МПа); (1.6)

при изменении динамического модуля упругости бетона

Е_д от 50 000 до 60 000 МПа

статический модуль упругости будет равен

Е = 6/5 (Е_д - 15 000) (МПа). (1.7)

Последние формулы можно использовать для вычисления статического модуля упругости бетона.

Начальный модуль упругости (по А.А. Гвоздеву):

(МПа) (1.8)

3. Определение глубины трещин в бетоне

Глубина трещины в бетоне определяется в зависимости от скорости распространения ультразвука, время распространения ультразвука на участке бетона и базы прозвучивания.

Рис. 1.2 . Схема измерения трещины в бетоне

1 – трещина; 2 - бетонный массив; 3 –излучающий преобразователь;

4 - приемный преобразователь.

(1.9)

v – скорость распространения ультразвука на участке бетона без трещин;

t_h - время распространения ультразвука на участке бетона с трещиной;

- глубина трещины;

а – база прозвучивания.