Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Обследование и испытание зданий и сооружений» (90

где Ri - прочность бетона в участке, определяемая методом отрыва со скалыванием или испытанием кернов по ГОСТ 10180, либо если уточнение производилось по контрольным кубам - испытанием кубов по ГОСТ 10180;

Riy - то же, методом ультразвукового прозвучивания ;

n - число участков измерения, принимаемых не менее трех.

3.3.Базовые градуировочные зависимости «Кирпич силикатный» и «Кирпич керамический» установлены по результатам испытаний полнотелого силикатного кирпича ООО «Челябинск Строй - материалсервис» и полнотелого керамического кирпича ОАО «Кемма» неразрушающим методом и по ГОСТ 8462.

3.4.При контроле кирпича других производителей уточнение градуировочной зависимости производится аналогично п.2 по результатам испытаний по ГОСТ 8462 и ультразвуковым прозвучиванием при количествеобразцов кирпича каждой марки не менее трех.

3.5.Выбор типа изделия и материала происходитнажатием кнопки F в режиме «измерение Т и V» (рис. 8).

Рис. 8. Вид дисплея прибора при выборе режима измерения

3.6.При помощи кнопок ↑ (↓) выбрать режим измерения с использованием базовой или индивидуальной градуировочной зависимости и нажать кнопку ВВОД.

3.7.При выборе режима измерения прочности материала с применением базовой градуировочной зависимости при помощи кнопок ↑ (↓) выбрать тип изделия из ряда:

После этого аналогично выбрать материал (бетон тяжёлый, кирпич керамический, кирпич силикатный) и нажать ВВОД.

Примечание: Для некоторых типов изделий материал устанавливается автоматически.

Введите коэффициент совпадения для данного материала при помощи кнопок ↑ (↓) и нажмите ВВОД.

После нажатия кнопки ВВОД прибор переходит в режим измерения. Выполнитеизмерения методом поверхностного или сквозного прозвучивания (рис.

9).

Рис. 9. Вид дисплея прибора при проведении измерений методом: слева – сквозного прозвучивания; справа – поверхностного прозвучивания

4. Указания по технике безопасности

К работе с прибором допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с ультразвуковыми приборами по контролю прочности строительных конструкций.

Запрещается производить подключение и отключение выносных ПЭП при включенном электропитании прибора.

5. Обработка результатов, оформление отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1.Цель работы.

2.Перечень приборов, изделий и материалов, использованных при выполнении лабораторной работы.

3.Порядок определения прочности ультразвуковым методом.

4.Заполненный журнал наблюдений (табл. 1).

Таблица 1 Журнал наблюдений

12

Контрольные вопросы

1.Объясните принцип действия ультразвуковых импульсных приборов.

2.Расскажите какие ультразвуковые импульсные приборы используются в полевых и лабораторных условиях?

З. Пояснитев каком порядке определяется скорость распространения УЗВ в бетоне?

4.Расскажите как определяется прочность бетона при сжатии по скорости распространения УЗК?

5.Расскажите как получают тарировочные кривые?

6. Перечислите требования, предъявляемые к образцам строительных материалов для испытаний их ультразвуковым методом?

Лабораторная работа №2 Оценка прочностных характеристик бетона

методом ударного импульса

1. Цель работы

При выполнении лабораторной работы студент должен уяснить принцип действия приборов, применяемых при определения прочности бетона методом ударного импульса, приобрести необходимые навыки работы с ними, определить предел прочности бетона при сжатии.

2. Пояснения к работе

Метод ударного импульса (ГОСТ 22690) заключается в регистрации энергии удара, возникающей в моментсоударения бойка с поверхностью бетона. Прочность бетона в конструкциях определяют по экспериментально установленным градуировочным зависимостям [2].

Испытания проводят при положительной температуре бетона. Допускается при

обследовании конструкций определять прочность при отрицательной температуре,

13

но не ниже минус 10°С при условии, что к моменту замораживания конструкция находилась не менее одной недели при положительной температуре и относительной влажности воздуха не более 75%.

При испытании методом ударного импульса расстояние от поверхности бетона в местах проведения испытаний до арматуры должно быть не менее 50 мм.

Приборы, их краткая характеристика и порядок работы с ними

Типичные представители приборного ряда для испытаний этим методом - семейство приборов ИПС, выпускаемых СКБ «Стройприбор» г.Челябинск и приборы ОНИКС, выпускаемые НПП «Интерприбор» г. Челябинск.

Для определения предела прочности бетона при сжатии в данной работе используется прибор «ИПС-МГ4.01» (рис. 1).

Измерение прочности бетона заключается в нанесении на контролируемом участке изделия серии до 15 ударов. Электронный блок по параметрам ударного импульса, поступающим от склерометра, оценивает твердость и упругопластические свойства испытываемого материала, по параметрам импульса определяет прочность и вычисляет соответствующий класс бетона.

Рис. 1. Вид прибора «ИПС-МГ4.01»

Алгоритм обработки результатов измерений прибора включает:

вычисление среднего из промежуточных значений;

сравнение каждого промежуточного значения со средним, с последующей отбраковкой анормальных значений;

усреднение оставшихся после отбраковки промежуточных значений;

индикацию и запись в память конечного значения прочности и класса

бетона.

14

Порядок работы с прибором «ИПС-МГ4.01»

1)включить электронный блок прибора.

2)установить необходимые настройки электронного блока.

3)взвести боек склерометра.

4)приставить склерометр к поверхности исследуемого объекта и нажать на курок.

5)повторить пункты 3 и 4 не менее 15 раз, приставляя склерометр к различным точкам поверхности исследуемого объекта.

6)снять отсчет показаний электронного блока и занести их в журнал наблюдений.

7)провести испытания (повторить пункты 3-6) не менее 3-х раз.

3. Указания по технике безопасности

При работес прибором ударного действия необходимо следить за тем, чтобы не повредить бойком склерометра руку себе или напарнику.

4. Обработка результатов, оформление отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1)цель работы.

2)перечень приборов, изделий и материалов, использованных при выполнении лабораторной работы.

3)порядок определения прочности методом ударного импульса.

4)заполненный журнал наблюдений (табл. 1).

Таблица 1

Журнал наблюдений

Номер испытания Прочность бетона на сжатие

1-3

15

Контрольные вопросы

1.Объясните принцип действия приборов, работающих по принципу ударного импульса.

2.Расскажитекакие приборы ударного импульса используются в полевых и лабораторных условиях?

3.Пояснитев каком порядке определяется прочность бетонаметодом ударного импульса?

4.Расскажите как получают тарировочные кривые, занесенные в память прибора?

6.Перечислите требования, предъявляемые к образцам для испытаний методом ударного импульса?

Лабораторная работа №3 Определение прочности бетона методом стандартных образцов.

Оценка погрешности неразрушающих методовконтроля прочности бетона 1. Цель работы

При выполнении лабораторной работы студент должен ознакомиться с определением прочности бетона методом стандартных образцов, уяснить требования, предъявляемые к испытываемым образам. Определить прочность бетона на сжатие методом стандартных образцов. Определить погрешность неразрушающих методов контроля прочности бетона.

2. Пояснения к работе

Изготавливаются образцы кубической формы, иногда - цилиндрической. Образцы для испытаний изготавливаютиз проб бетонной смеси, применяемой при изготовлении контролируемого изделия. Пробы берут из одного замеса или из одного кузова автомобиля, перевозящего бетонную смесь. Образцы, изготовленные из бетонной смеси, испытывают через 28 суток после изготовления. Образцы устанавливают в пресс и нагружают его непрерывно и равномерно до разрушения образца. Разрушающая нагрузка фиксируется и затем по ней рассчитывают прочность бетона.

16

При определении прочности бетона на сжатие изготавливаются образцы по ГОСТ 10180-90 кубической формы с размером ребра 100, 150, 200, 300 мм.

Допускается применять: кубы с ребром длиной 70 мм, призмы размером 70Х70Х280 мм, цилиндры диаметром 70 мм.

За базовый образец при всех видах испытаний следует принимать образец с размером рабочего сечения 150Х150 мм.

В помещении для испытания образцов следует поддерживать температуру воздуха в пределах (20±5) °С и относительную влажность воздуха не менее 55%. В этих условиях образцы должны быть выдержаны до испытания в распалубленном виде в течение не менее 24 ч, если они твердели в воде и в течение не менее 4 ч, если они твердели в воздушно-влажностных условиях или в условиях тепловой обработки. Перед испытанием образцы подвергают визуальному осмотру, устанавливая наличие дефектов в виде сколов ребер, раковин и инородных включений. Образцы, имеющие трещины, сколы ребер глубиной более 10 мм, раковины диаметром более 10 мм и глубиной более 5 мм (кроме бетона крупнопористой структуры), а также следы расслоения и недоуплотнения бетонной смеси испытанию не подлежат. Наплывы бетона на ребрах опорных граней образца» должны быть удалены напильником или абразивным камнем [3].

Приборы, их краткая характеристика и порядок работы с ними

Для определения прочности бетона при сжатии в данной работе используется пресс «ИП-2000» (рис. 1). Максимальная (предельная) нагрузка, Fmax, кН - 2000. Относительная погрешность измерения нагрузки в диапазоне 2...100% от Fmax - <1%. Диапазон скоростей нагружения, кН/сек. - 1,0...100.

Рис. 1. Пресс ИП-2000

17

Порядок работы с прессом «ИП-2000»

1)включить измерительный блок пресса и запустить гидравлический насос на холостой ход.

2)удалить частицы бетона, оставшиеся от предыдущего испытания на опорных плитах пресса.

3)установить и отцентрировать испытываемый образец на плите пресса.

4)привести плиты пресса в соприкосновение с образцом.

5)произвести нагружение образца с постоянной скоростью до разрушения.

6)снять отсчет показаний измерительного блока пресса.

3. Порядок определенияпредела прочности бетона методом стандартных образцов

3.1. Измеряютлинейные размеры образцов. Результаты измерений линейных размеров образцов записывают в журнал наблюдений.

3.2. Образец устанавливают одной из граней на нижнюю опорную плиту пресса центрально относительно его продольной оси, используя риски, нанесенные на

плиту пресса [5].

3.3. После установки образца на опорные плиты пресса совмещают верхнюю плиту пресса с верхней опорной гранью образца так, чтобы их плоскости полностью прилегали одна к другой.

3.4. Нагружают образцы непрерывно со скоростью, обеспечивающей повышение расчетного напряжения в образце до его полного разрушения в пределах (0,6±0,4) МПа/сек.

3.5. Максимальное усилие, достигнутое в процессе испытания, принимают за разрушающую нагрузку и записывают его в журнал наблюдений.

3.6. Вычисляют прочность бетона, МПа (кгс/см2), с точностью до 0,1 МПа (1 кгс/см2) для каждого образца по формуле (1):

где F - разрушающая нагрузка, Н (кгс);

А - площадь рабочего сечения образца, мм2 (см2); α - масштабный коэффициент для приведения прочности бетона к прочности

бетона в образцах базовых размера и формы; для кубического образца с длиной ребра 100 мм α = 0,95.

18

4. Указания по технике безопасности

Когда происходит подъем или опускание плит пресса, нельзя производить никаких исправлений в положении образцов. В это время категорически запрещается чистить плиты пресса. Также необходимо соблюдать все правила техники безопасности, которые выполняются при пользовании электрическими приборами.

5. Обработка результатов, оформление отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1)цель работы.

2)перечень приборов, изделий и материалов, использованных при выполнении лабораторной работы.

5) определение погрешности неразрушающих методов контроля прочности бетона.

Контрольные вопросы

1.В чем заключается сущность метода стандартных образцов?

2.В каком порядке определяется прочность бетона методом стандартных образцов?

3.Какие требования предъявляются к испытываемым образцам?

4.С какой скоростью необходимо производить нагружение испытываемых образцов?

5.Какие формы и размеры могут иметь стандартные образцы для испытаний?

19

6. В каком случае результаты испытаний методом стандартных образцов бракуются?

Лабораторная работа №4 Определение защитного слоя бетона и диаметра арматуры в

железобетонных конструкциях

1. Цель работы

Целью данной работы является изучение прибора для определения защитного слоя бетона и диаметра арматуры ИЗС-10Ц, приобретение навыков работы с ним и определение глубины залегания и диаметра арматуры в образцах.

2. Приборы и приспособления

Влабораторной работе применяют измеритель защитного слоя ИЗС-10Ц (далее прибор)(рис. 1). Прибор предназначен для контроля толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры в железобетонных изделиях магнитным методом

всоответствии с ГОСТ 22904. Прибор позволяетопределить диаметр арматуры по известной глубине залегания и приближенно определить диаметр и глубину залегания по предполагаемому диаметру.

Область применения - контроль толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры в железобетонных изделиях и конструкциях на предприятиях, строительных объектах, а также при обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений. Прибор имеет четыре режима работы:

- определение положения арматурного стержня в бетоне; - определение защитного слоя при заданном диаметре;

- определение диаметра арматурного стержня при заданной глубине залегания; - приближенное определение диаметраи глубины залегания по предполагаемому диаметру арматуры.

Вприборе имеется возможность выбора класса контролируемой арматуры. Прибор сохраняет в памяти до 100 измеренных параметров залегания арматуры с временем и датой измерений. Кроме того, в памяти сохраняются наименование контролируемых объектов и режимы, в которых производились измерения.

Прибор имеетвозможность связи с компьютером по RS232 интерфейсу для последующего сохранения данных или печати результатов на принтере.

20