Лабораторная № 5 акустические методы определения прочностных характеристик бетона

5.1. Цели и задачи работы

1. Практическое знакомство с ультразвуковым импульсным акустическим методом испытания конструкции.

2. Изучение методики определения прочностных и деформационных характеристик бетона.

3. Изучение методики определения глубины трещин в строительных конструкциях.

Оборудование: ультразвуковой тестер УК-1401, стальная линейка, бетонный образец.

5.2. Общие сведения

В последние годы наибольшее распространение при испытании строительных конструкций и материалов находят неразрушающие методы испытаний. С их помощью проверяется соблюдение стандартов качества используемых материалов, надежность, прочность и безопасность работы несущих строительных систем в эксплуатации.

Широкое распространение получил ультразвуковой метод. Достоинствами его являются:

- сохранение целостности контролируемой конструкции или изделия;

- возможность многократного повторения испытаний, как в процессе строительства, так и в период эксплуатации;

•  сравнительно малые затраты времени для проведения испытаний;

•  возможность определять интересующие характеристики в любой доступной точке.

Ультразвуковой метод удобен в условиях заводского производства различного рода изделий и деталей.

Испытания ультразвуковым методом можно определять прочность бетона, модуль упругости бетона, структурные изменения бетона, глубину трещин в бетоне.

Рисунок 5.1 – Общий вид ультразвукового тестера УК-1401

5.3. Ультразвуковой прибор ук-1401

5.3.1. Тарировочные кривые

При организации ультразвукового контроля прочности бетона и железобетонных изделий необходимо предварительно получить так называемую тарировочную кривую – связи скорости прохождения ультразвуковых колебаний через изделие (v) с характеристикой прочности бетона при сжатии (R_b) для рассматриваемого состава бетона.

Для построения тарировочной зависимости R_b=f(v) изготавливают и испытывают не менее 15 серий образцов по ГОСТ 10180-78. Изменение прочности бетона в образцах достигают за счет изменения расхода цемента и В/Ц отношения. Возраст бетона исследуемой конструкции не должен отличаться при этом от возраста образцов, используемых для построения тарировочной кривой более чем на 50%. Кроме отмеченного, следует помнить, что на зависимость R_b=f(v) оказывают определенное влияние многие факторы: тип и состав крупного заполнителя, расход цемента, вид тепловой обработки, марки цемента, их минералогический состав, тонкость помола, содержание различных добавок, влажность бетона, качество акустического контакта датчика с бетоном и др.

Рисунок 5.2 – Зависимость прочности бетона при сжатии R_b

от скорости ультразвука v

5.3.2. Определение прочности бетона

На практике прочность бетона можно определить ультразвуковым методом. Испытание состоит в измерении времени распространения ультразвука в бетоне (t) и измерении величины скорости (v). Затем по зависимости R_b=f(v) определяют прочность бетона на сжатие.