1. Жалпы мәліметтер

Қиратпай сынау әдісі арқылы құрылыс конструкциялардың материалдың жағдайы және оның қасиеттері анықталады. Материалдың жағдайын және қасиеттерін анықтау жұмыстың орындалу кездері:

1. конструкцияларды қарап тексерген кезде;

2. конструкцияларды нақты жағдайда сынаған кезде;

3. жаңа салынған объектің сапасын тексерген кезде;

Құрылыс материалдың жағдайын және қасиеттерін эксплуатация кезде екі әдіс бойынша анықтауға болады:

1. лабораториялық жағдайда конструкция материалдан жасаған үлгіні қирату әдіспен сынау;

2. құрылыс конструкция материалын қиратпай әдіспен сынау;

Қирату сынау әдісі көп уақыттан бері практикада қолданылады. Бірақ бұл әдістің бірнеше кемшілікті бар:

1. эксплуатация жағдайда құрылыс конструкциялардан үлгіні алу өте қиын және конструкциялардың одан кейін көтергіштік қабілеті төлендейді;

2. негізгі көтергіштік конструкциялардан үлгіні алуға мүмкіншілік жоқ.

3. конструкциядан көп болса 1-2 үлгіні алуға болады, сол себептен сынау нәтижесін статистикалық анализін жасауға мүмкіншілік жоқ.

Осы кемшіліктерді ескере отырып эксплуатацидағы конструкциялардың сынауы негізінде қиратпай әдіспен өткізіледі.

2. Қиратпай сынау әдістердің классификациясы

Мемлекеттік стандарт бойынша қиратпай сынау әдістің келесі классификациясы белгіленген (ГОСТ 18353-79 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов»):

1. механикалық қиратпай әдісі:

а) пластикалық таңба әдісі;

б) қашықтыққа атып кету әдісі;

2. акустикалық қиратпай әдісі:

а) ультрадыбыстық;

б) дыбыстық;

в) инфрадыбыстық;

3. вибрациялық қиратпай әдісі:

а) резонанстық;

б) еркін тербеліс әдісі;

4. физикалық қиратпай әдісі;

а) рентген сәуле;

б) нейтронды;

в) гамма-сауле;

5. магнитті, электрлік, электромагнитті;

6. радиотолқынды ;

7. басқа түрлі (жылулық, капиллярді...);

3. Механикалық қиратпай сынау әдісі

а) Пластикалық таңба әдісі;

Осы әдіс бойынша қиратпай сынау арқылы материалдың бетіндегі қаттылығы анықталады. Материалдың қаттылығы мен беріктігі арасында байланыс белгілі. Осы байланыс арқылы анықталған материалдың қаттылығы болса берікті табуға болады. Материалдың бетіндегі қаттылық үш түрлі штампты қолданып анықтауға болады:

1. шар түрлі штамп;

2. конус түрлі штамп;

3. пирамида түрлі штамп;

Р – статикалық күшсалмақ (Бринель әдісі бойынша);

Д – шар штамптың диаметрі;

d – материалдағы таңбаның (іздің) диаметрі;

Ш

(1)

тамп ретінде болаттан жасалынған шарды қолданған кезде материалдың бетіндегі қаттылығы бойынша материалдың беріктігін келесі байланыс бойынша анықтауға болады:

НВ – материалдың Бринель әдісі бойынша қаттылығы [кг/мм²]

(2)

Құрылыстағы практикада көп жағдайда Польди – деген аспапты пайдаланып материалдың беріктігін анықтауға болады.

1 – сыналған материал (металл констр.)

2 – болаттан жасалынған шар штамп

3 – болаттан жасалынған эталонды стержень.

4 – соққы стержень

5 – аспаптың корпусы.

Рд – динамикалық (соңқы) әсер;

Д – шар штамптың диаметрі;

dэ – эталонды стерженьдегі таңбаның (іздің) диаметрі;

d – сыналған материалдағы таңбаның диаметрі;

Сыналған металл материалдың қаттылығы (2) формула арқылы

(3)

Болаттан жасалынған эталонды стерженнің қаттылығы.

(4)

Металл материалдың қаттылығы

(5)

Осы материалдың қаттылығы бойынша материалдың беріктігін анықтайды.

Егер штамп конус немесе пирамида түрі болған кезде, онда штамп қандай тереңдікке кіргенін анықтайды (Роквелл әдісі).

К.П. Кашкаров атындағы балғаны қолданып бетонның беріктігін анықтауға болады.

1 - болғаның басы;

2 - балғаның қолсабы;

3 – эталонды болат стержень;

(d=10мм, ст.3)

4-болаттан жасалынған шар штампы;

5-болғанын стаканы;

6-бетон материалы;

7-пружина;

Бетон материалдың кейбір ерекшеліктері бар: - бетон біртекті емес материал, сол себептен материалдың бетінде және денесінде бетонның қасиеттерінің айырмашылығы болады.

Г. Герц, Г.К.Хайдуков – деген ғалымдар көптеген эксперимент жасап бетонның беріктілігі мен қаттылығы арасындағы байланысты анықтады.

Қ иратпай сынау жұмыстары диаметрі 28см тең штамппен В10; В20 бетонның кластары үшін жасалынады және 5-7см тең треңдікте бетонның жұмысы қарастырылады. Бетондағы табанның астында керлеулік жағдай пайда болады.

• таңбаның астында нормальдық кернеудің максимальдық шамасы – σ_max;

• бетінен 1,5d-тереңдікте кернеудің шамасы - 0,1 σ_max;

• басты ось бойынша 1,4d-тереңдікте жанама кернеу пайда болады

τ_max=0.33 σ_max;

Кашкаров балғамен бетон материалдың қиратпай сынаған кезде эталонды стержіньде және бетонда таңбалар пайда болады:

d_э - эталонды стерженьдегі таңбаның диаметрі;

(6)

r - шар штамптың радиусы;

d_в – бетон материалдағы таңбаның диаметрі;

(7)

• μ_ш, μ_э, μ_в, - штамп, эталонды стержень және бетонның Пуассон коэффициенті (көлденең деформацияның коэффициенті).

• Е_ш, Е_э, Е_в – штамп; эталонды стержень және бетонның серпімді модулі;

Шар штамп және эталонды стержень болат материалдан жасалынған, сондықтан (μ_ш = μ_э ; Е_ш = Е_э)

(8)

2.03.01-84 ҚМЖЕ бойынша серпімді модулінің және бетонның кластың арасында белгілі байланыс

Сондықтан

б) Қашықтықта атып кету әдісі

Бұл әдіс бойынша материалдың серпімділігін анықтаймыз. Ол үшін арнайы құралдар (пситолет) арқылы шардың материалдың бетінен қанша қашықтыққа атып кетуін анықтау қажет. Сол қашықтық бойынша материалдың серпімділігін анықтауға болады. Материалдың серпімділігі мен беріктігі арасындағы байланыстар белгілі. Сол байланыс бойынша материалдың беріктігі анықталады.

Қолданылатын аспаптар мен құралдар:

-КМ типті құрал (Киевский метрострой)

-Шмидт балғасы

-Киси, ЦНИСК