2.7. Методы неразрушающего контроля качества для исследования и оценки прочностных характеристик и химического состава материалов строительных конструкций.
1. Механические методы неразрушающего контроля:
1.1. Метод местных разрушений – основан на местном ослаблении несущей способности конструкций:
1.1.1. Прочность на растяжение по ГОСТ 1497-84;
1.1.2. Прочность на сжатии цилиндрических образцов по ГОСТ 10180-90;
1.1.3. Метод на отрыв по ГОСТ 22690-88;
1.1.4. Метод отрыва со скалыванием по ГОСТ 22690-88;
1.1.5. Метод скалывания ребра по ГОСТ 22690-88.
1.2. Метод упругого отскока. Основан на существующей зависимости между параметрами характеризующие упругие свойства материала и параметрами определяющими прочность на сжатие.
1.3. Метод пластических деформаций. Основан на зависимости размеров отпечатка на поверхности элемента полученного при вдавливании индикатора, статическим или динамическим воздействием от прочностных характеристик материала.
1.4. Метод ударного импульса. Боек, имеющий сферическую поверхность ударника, под действием пружины ударяется о поверхность бетона, при этом вся энергия удара (не считая тепловых потерь) расходуется на упругие и пластические деформации бетона. В результате пластических деформаций образуется лунка, а упругих - возникает реактивная сила F. Чем выше пластические свойства бетона, тем большая часть энергии удара расходуется на пластические деформации, увеличивается время действия удара и уменьшаются прочностью свойства бетона; и наоборот, чем выше упругие свойства, возрастает величина силы F, сокращается время действия удара и увеличивается прочность бетона. Т.е. при нормированном ударе величина реактивной силы F и длительность действия удара могут служить показателями прочности материала, по которому наносится удар. Однако замерить силу F и время действия удара прямым путем технически сложно.
2. Акустический метод неразрушающего контроля:
2.1. Ультразвуковой метод – построен на изучении характера распространения ультразвука в материалах:
2
.2.1.
Метод сквозного прозвучивания, когда
излучатель, возбуждающий колебания, и
приемник, воспринимающий их, расположены
с противоположных сторон исследуемого
объекта (рис.A,
а, б). Направление ультразвукового луча
по отношению к поверхности материала
может при этом быть как нормальным,
так и наклонным;
2.2.2. Эхо-метод, когда излучатель и приемник располагаются на одной и той же стороне, что особенно существенно при возможности лишь одностороннего доступа к объекту (рис.A, в). Кроме того, эхо-метод удобен при использовании не двух, а одного приемо-передающего преобразователя, который последовательно посылает упругие волны и сам же принимает их отражения.
Рис.A. Способы прозвучивания:
а - сквозное прозвучивание нормально к поверхности элемента; б - диагональное прозвучивание: в - эхо-метод;
1 — прозвучиваемый элемент; 2 — излучающая пьезоэлектрическая пластинка; 3 - пьезопластинка, воспринимающая колебания; 4 - призма из оргстекла; 5 - направление прозвучивания; 6 - выявляемый дефект; 7 - теневая зона
2.2. Ударный (ударно-акустический) метод. При использовании ударно-акустического метода определяют скорость распространения ударной волны в бетоне на заданном участке в пределах акустической базы. Данный метод основан на изменении скорости распространения единичных импульсов, возбуждаемых ударом легкого молотка или специальными приспособлениями, например электрического действия, для нанесения небольших ударов заданной силы. Для приема и регистрации сигналов может быть использована та же аппаратура, что и при ультразвуковом импульсном методе. Ударный метод применяют при обследовании массивных конструкций: гидротехнических сооружений, дорожных и аэродромных покрытий и т.д. Принцип действия ударного метода заключается в следующем: по обследуемой конструкции производится удар. Ударная волна воспринимается пусковым звукоприемником, включающим микросекундомер. При прохождении волны через выключающий звукоприемник – микросекундомер выключается. Прочность бетона определяется по градуировочной зависимости.