- •Введение
- •1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ КИНЕТИКИ ТВЕРДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВЯЖУЩИХ МАТЕРИАЛОВ
- •2. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ ПРОЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
- •2.1. Назначение прибора УК-14п
- •2.2. Устройство и работа прибора УК-14п
- •2.3. Определение скорости ультразвука и прочности бетона
- •3. РЕНГЕНОВСКАЯ ДИФРАКТОМЕТРИЯ
- •3.1. Источники возбуждения спектра
- •3.2. Методы и схемы съёмки рентгенограмм
- •3.3. Качественный анализ
- •4. КАЧЕСТВЕННЫЙ РЕНТГЕНОФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ (расшифровка рентгенограмм)
- •5.1. Получение данных ДТА и их расшифровка
- •5.2. Дериватография
- •5.3. Качественный фазовый анализ
- •5.4. Количественный фазовый анализ
- •5.5. Термовесовой метод фазового анализа
- •5.6. Фотоэлектроколориметрия
- •5.7. Аппаратура, применяемая при фотоэлектроколориметрии
- •5.9. Хроматографические методы
- •Библиографический список
Прибор может быть использован для обнаружения дефектов типа несплошностей (зон расслоения и нарушенного адгезионного сцепления) в изделиях из бетона путем измерения длительности фронта первого вступления принятого сигнала.
Прибор предназначен для работы в заводских условиях, на предприятиях стройиндустрии, строящихся и эксплуатируемых зданиях и сооружениях.
Прибор эксплуатируется при температуре окружающего воздуха от –10 до + 50 °С и относительной влажности 95% при 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги.
Преобразователи, которыми укомплектован прибор, соответствуют ТУ 25-06.2554–85.
Степень защиты преобразователей УР 53 – по ГОСТ 12997–84 [4].
2.2. Устройство и работа прибора УК-14п
Прибор УК-14п реализует звуковой импульсный метод с
раздельным вводом в материал и последующим приемом прошедших |
||||
|
|
|
|
И |
через него УЗК. Функциональная схема прибора представлена на рис. 2. |
||||
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис. 2. Функциональная схема прибора УК-14п: 1– синхронизатор; 2 – генератор импульсов; 3 – излучающий преобразователь; 4 – принимающий датчик; 5 – дифференциальный усилитель;
6 – усилитель; 7 – первое пороговое устройство; 8 – второе пороговое устройство; 9 – первый триггер ворот;
10 – второй триггер ворот; 11 – коммутатор; 12 – преобразователь временного интервала в цифровой код; 13 – блок питания
7
Прибор двухсторонним доступом к изделию с помощью преобразователей осуществляет сквозное прозвучивание, при одностороннем доступе прозвучивание осуществляется установкой преобразователей на одной поверхности. В приборе предусмотрены два режима работы. В одном режиме прибор автоматически измеряет время, за которое передний фронт ультразвукового импульса проходит известную базу в материале образца или изделия, на основании чего рассчитывается скорость распространения волн. В другом режиме работы прибор измеряет длительность фронта первой полуволны принятого ультразвукового импульса [5].
Принцип работы прибора УК-14п основан на импульсном методе измерения времени распространения ультразвуковых продольных колебаний при прозвучивании контролируемого изделия.
2.3. Определение скорости ультразвука и прочности бетона
Подготовленный образец прозвучивать в соответствии с подразд.
2.2, время прохождения ультразвука использовать для расчета скорости |
||||||
ультразвука по формуле |
|
И |
|
|||
|
|
б |
4 |
3,75 |
(2) |
|
|
|
R |
= CV |
Дили R = CV |
|
|
|
|
δ |
|
δ |
|
|
|
и |
Алиц [6]. |
|
|
||
в зависимости от нал ч я та |
|
|
||||
Коэффициент С устанавливают экспериментально на основании |
||||||
С |
|
|
испытаний |
образцов бетона. Для |
||
ультразвуковых |
механ ческих |
расчета коэффиц ента С спользуют образцы, разброс значений скорости в которых не превышает 5%. Для построения тарировочных кривых R = f(V), как правило, используют 100 – 200 образцов [7].
Контрольные вопросы и задания:
1.Что такое ультразвук?
2.Какие методы ультразвукового контроля строительных материалов вы знаете?
3.Что является основой ультразвукового метода контроля свойств материала?
4.Как определяется прочность бетона ультразвуковым методом?
8
3. РЕНГЕНОВСКАЯ ДИФРАКТОМЕТРИЯ
Рентгеновская дифрактометрия принадлежит к группе рентгеновских методов. Под рентгеновской спектроскопией
понимается совокупность разнообразных методов исследования, в которых используется рентгеновское излучение – поперечные электромагнитные колебания с длиной волны 10-2 – 102 А. Применение рентгеновского излучения кристаллических веществ основано на том, что его длина волны сопоставима с расстоянием между атомами в решетке кристаллов, которая для него является естественной дифракционной решеткой. Сущность рентгеновских методов анализа как раз и заключается в изучении дифракционной картины, получаемой при отражении рентгеновских лучей атомными плоскостями в
структуре кристаллов. Так как каждый материал имеет свою
то материалы по-разному рассеивают рентгеновскоеИ излучение, и угол рассеивания является индивидуальнойДхарактеристикой вещества.
кристаллическую решетку со своими межплоскостными расстояниями,
Рентгеновский спектр – это распределение интенсивности рентгеновского излучения, прошедшегоА через образец по длинам волн. Как правило, рентгеновский спектр содержит небольшое число
«скачков» поглощения, входит в группу рентгеновских методов, |
|
б |
А (10-10м): |
использующих излучение с λ от 0,01 до 100 |
|
и |
|
а) дифрактометрия – изучение кристаллических веществ по дифракции рентгеновск х лучей;
б) рентгеновская абсорбционная спектрометрия – используется мало, так какСбольш нство веществ мало поглощают рентгеновские лучи;
в) рентгеновская флуоресценция (определение тяжелых элемен-
тов);
г) дефектоскопия.
Альтернативой рентгеновским методам являются радиационные методы [8].
3.1. Источники возбуждения спектра
Для возбуждения спектра в рентгеновской спектроскопии используют рентгеновскую трубку. Рабочим элементом трубки является пара вакуумированых электродов – термоэмиссионный катод 1 и охлаждаемый анод 2. Термоэлектроны, ускоряемые напряжением 20…60 кВ, попадают на поверхность анода-мишени 3. Площадка на
9
аноде-мишени, на которую попадают электроны, служит источником рентгеновского излучения.
Обычно рентгеновские трубки комплектуют металлическим фильтром, позволяющим вырезать из спектра эмиссии трубки ту или иную составляющую (рис. 3).
1 |
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3. Схема получения рентгеновского излучения
входная щель (коллиматор), устройство вводаИобразца, выходная щель и обобщенная система анализа. ля диспергирования рентгеновских
Одним из методов рентгеновского спектроскопического анализа
является рентгеновская дифрактометрия.
Аппаратурное оформление метода. Основными узлами любого
лучей используют кристалл-анализаторД, в основе работы которого лежит явление дифракции рентгеновских лучей (рис. 4), описываемое
рентгеновского спектрометра являются источник возбуждения спектра,
законом Вульфа – Брега:
|
|
2 d sin Θ = m λ , |
|
(3) |
|
где d |
|
А |
|
– |
угол |
– межплоскостное расстояние (постоянная решетки); Θ |
|||||
между лучом и отражающейбплоскостью; m – порядок отражения (целое |
|||||
положительное ч сло); λ – длина волны излучения. |
|
|
|||
|
и |
|
Отраженные лучи |
|
|
|
Первичные лучи |
|
|
||
|
С |
|
|
|
|
Рис. 4. Дифракция рентгеновских лучей
Таким образом, кристалл-анализатор работает как дифракционная решетка. В зависимости от того, какой элемент необходимо определить, выбирают кристалл-анализатор, его изготовляют из фторида лития, топаза и др.
10