Диагностика технического состояния материалов портовых гидротехнических сооружений методами неразрушающего контроля. Методические рекомендации

Литвиненко Геннадий Иванович

ДИАГНОСТИКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПОРТОВЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ МЕТОДАМИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

Методические рекомендации

Компьютерная верстка: Михайлик Е.В.

Подписано в печать «___» «______» 2012г. Формат 60×90/16. Объем _____п.л.

Заказ №______. Тираж 35 экз.

Издательство «Альтаир-МГАВТ» Московская государственная академия водного транспорта

117105 г. Москва, Новоданиловская набережная, д. 2, корпус 1

УДК 627.21:656.615

Литвиненко Г.И. Диагностика технического состояния материалов портовых гидротехнических сооружений методами неразрушающего контроля. Методические

рекомендации.— М.: «Альтаир– МГАВТ», 2012г., 2 изд.— 20 с.

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ.

В рекомендациях изложены основные положения по определению прочности бетона портовых гидротехнических сооружений методами упругого отскока и пластических деформаций, а так же по измерению остаточной толщины стальных элементов, имеющих коррозионный износ, ультразвуковым импульсным эхо методом. Разделы по каждой их лабораторных работ содержат постановку задачи, описание инструментов и приборов, требования по подготовке к измерениям, порядок выполнения работ и обработки результатов измерений.

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры водных путей и портов Костин И.В.

Рекомендовано к изданию Учебно-методическим советом МГАВТ.

Рассмотрено и рекомендовано к использованию в учебном процессе на заседании кафедры «Водные пути и порты» МГАВТ (протокол от 13 сентября 2011 г. №63).

Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать материалов

несут авторы и кафедры академии, выпускающие учебно-методические материалы.

© МГАВТ, 2012

© Г.И. Литвиненко, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1.Лабораторная работа №1.

2.Лабораторная работа №2.

Определение прочности бетона ПГТС методом пластических деформаций

. . 12

3.Лабораторная работа №3.

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для студентов специальности 270104 «Гидротехническое строительство», выполняющих лабораторные работы по определению технического состояния материалов портовых гидротехнических сооружений.

Целью лабораторных работ является приобретение студентами практических навыков работы с приборами и инструментами, используемыми в производственных условиях для оперативной оценки прочностных и геометрических параметров конструктивных элементов эксплуатируемых гидротехнических сооружений методами неразрушающего контроля, а так же освоение методики статистической обработки результатов измерений и их оформления.

В указаниях изложены основные положения по определению прочности бетона портовых гидротехнических сооружений методами упругого отскока и пластических деформаций, а так же по измерению остаточной толщины стальных элементов, имеющих коррозионный износ, ультразвуковым импульсным эхо методом.

Разделы по каждой из лабораторных работ содержат постановку задачи, описание инструментов и приборов, требования по подготовке к измерениям, порядок выполнения работ и обработки результатов измерений.

Студенты обязаны перед началом работ пройти инструктаж по технике безопасности и строго следовать его требованиям. Студенты не имеют право разбирать приборы и инструменты.

1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ

БЕТОНА ПОРТОВЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

МЕТОДОМ УПРУГОГО ОТСКОКА

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Задача проведения лабораторной работы заключается в определении прочности бетона элементов эксплуатируемых портовых гидротехнических сооружений методом упругого отскока с помощью склерометра ОМШ-1, относящегося к приборам механического действия.

В результате работы студент должен:

-ознакомиться с конструкцией и принципом действия склерометра ОМШ-1 (в дальнейшем склерометр);

-приобрести навыки работы со склерометром; -овладеть приемами обработки результатов измерений и пользования таблицей

перевода показаний склерометра; -усвоить методику статистической обработки результатов измерений.

2. ОПИСАНИЕ СКЛЕРОМЕТРА ОМШ-1

Склерометр ОМШ-1 (в дальнейшем склерометр) предназначен для определения прочности бетона на сжатие в диапазоне 3-40 МПа в бетонных и железобетонных конструкциях и изделиях методом упругого отскока по ГОСТ 22690.1-77, ГОСТ 22690-88. Принцип действия склерометра основан на ударе с нормированной энергией бойка о поверхность бетона и измерении высоты его отскока (Н) в условных единицах шкалы прибора, являющейся косвенной характеристикой прочности бетона на сжатие. Прочность бетона определяют по градуировочным зависимостям между высотой отскока и прочностью бетона на сжатие, заранее установленным путем параллельных испытаний контрольных кубов бетона склерометром и в прессе по ГОСТ 10180-78. Склерометр является восстанавливаемым ремонтируемым прибором и может эксплуатироваться в закрытых помещениях и на открытом воздухе, при этом нижнее значение температуры окружающего воздуха минус 10° С. Энергия удара не менее 2.2 Дж. Усилие сжатия пружины для удара не более 70 Н. Высоту отскока измеряют в условных единицах шкалы склерометра.

Цена деления шкалы - 2 условные единицы (в дальнейшем усл. ед.). Габаритные размеры склерометра не более 364x60x55 мм.

Масса склерометра не более 1,5 кг.

3.УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СКЛЕРОМЕТРА ОМШ-1

Вкорпусе склерометра, состоящем из цилиндрической 17 и конической 18 частей (рис. 1.1) смонтированы:

-пружинный ударный механизм, содержащий съемный индентор 21, цангу 19, боек 5, держатель 10 с собачкой 15, рабочую 4, возвратную 13 и демпферную 20 пружины;

-узел отсчета показаний склерометра в виде бегунка 6, который перемещается в пазе корпуса 17 вдоль шкалы 8 по скалке 7 и служит для фиксации высоты отскока бойка.

Для фиксации положения держателя и одновременно бегунка после удара служит кнопка-стопор 16, вмонтированная в корпусе 17.

Усилие фрикционного сопротивления бегунка 6 по скалке 7 регулируется за счет изменения степени поджатия боковых крыльев лепестка (рис. 1.2).

С внутренней стороны в крышку 12 ввинчен упорный болт 11, служащий для регулировки высоты удара бойка.

захвата бойка при взводе склерометра. Свободный конец собачки подпружинен.

Держатель 10 шпоночными канавками скользит по двум шпоночным направляющим 9, прикрепленным изнутри к цилиндрической части корпуса 17 с небольшим наклоном. Благодаря этому наклону при взводе склерометра боек не поддевает бегунок, обходя его.

Возвратная пружина 13 возвращает механизм склерометра в исходное положение, а демпферная пружина 20 изолирует цангу от реакции удара.

При работе индентор 21 склерометра устанавливают на испытуемую поверхность бетона, перемещают к ней корпус вдоль индентора. тора, при этом рабочая пружина 4 растягивается и заряжается предударной энергией. Упорный болт 11 перемещается при этом по направлению к собачке 15. Когда болт упирается в собачку, она поворачивается на оси штифта 14 и освобождает боек 5. Под действием рабочей пружины 4 боек наносит удар по индентору и через него — по испытуемой поверхности. За счет упругости бетона боек отскакивает, перемещаясь вверх захватывает своим буртиком бегунок 6, перемещая его по скалке 7 вдоль шкалы 6. Чтобы зафиксировать достигнутое положение бегунка, необходимо, не отпуская корпус, нажать кнопку-стопор 16. Если кнопка не будет нажата, то после отвода корпуса от поверхности бетона держатель 10 вернет бегунок в исходное положение. Для возврата склерометра в исходное положение (после удара, фиксации и считывания отсчета) необходимо слегка нажать на сферический конец индентора. При этом держатель 10 сдвинется вверх, высвободится от стопора 16, и под действием возвратной пружины 13 цанга 19 и индентор 21 будут перемещаться до тех пор, пока собачка 13 не войдет снова в зацепление с бойком 5. При этом держатель 10 возвращает бегунок на нуль шкалы.

4.ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ

4.1.Провести внешний осмотр склерометра.

4.2.Легким нажатием ладони на сферический конец индентора 18 (рис. 1.1) привести склерометр в исходное положение. При этом бегунок должен встать на нулевую отметку шкалы с погрешностью в две усл. ед. (одно деление).

4.3.Провести пробный удар склерометром по наковальне. Для этого склерометр, подготовленный по п. 2, установить в гильзу наковальни, прижать индентор к поверхности пуасона наковальни и плавно сдвинуть корпус к основанию наковальни до щелчка (удара).

4.4.Не отводя склерометр от поверхности пуасона наковальни, нажать пальцем на кнопку-стопор 16. фиксируя положение бегунка после удара. Вынуть склерометр из гильзы наковальни и определить по шкале высоту отскока с точностью до единицы (0,5 деления шкалы). Она должна находиться в пределах, указанных в паспорте склерометра. Сделать еще четыре удара, повторяя операции по п.п. 5.2–5.3. Во всех случаях бегунок после снятия стопора должен возвращаться на нуль шкалы, а высота отскока находиться в указанных в паспорте пределах.

4.5.Если указанные выше требования не выполняются, необходимо провести проверку и регулировку в соответствии с паспортом.

5.ПОРЯДОК РАБОТЫ

5.1.Выбрать места на поверхности бетонного образца или бетонной (железобетонной) конструкции, при необходимости предварительно очистив поверхность бетона от загрязнений, слабого бетона.

5.2.Привести склерометр в исходное положение согласно указаниям п. 4.2.

5.3.Установить склерометр в выбранную точку испытуемой поверхности перпендикулярно ей, следя, чтобы отклонение от нормали не превышало 4 мм на высоте 100 мм. Удерживая склерометр за корпус двумя руками так, чтобы один палец руки находился у стопора, нанести удар, как указано в п. 4.3, определить по шкале высоту отскока и зафиксировать ее в ведомости испытаний. Продолжать испытания в других точках конструкции (не менее 20-ти точек).

5.4.Провести обработку результатов измерения используя график (рис. 1.3) или

таблицу 1.1 для перевода показаний склерометра (усл.ед.) в прочность бетона (МПа).

5.5.Каждый день перед началом измерений необходимо проверять правильность работы склерометра на наковальне.

5.6.После каждого удара следует выдержать паузу не менее 3 с и после этого нажать на кнопку-стопор.

6.ОБРАБОТКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

6.1.Результаты измерений прочности бетона следует оформить в табличном виде.

6.2.Требуется найти оценку для математического ожидания прочности бетона и построить доверительный интервал, соответствующий доверительной вероятности р = 0.95

(число Гаусса tβ = 1,96).

Полученные результаты на практике не являются самоцелью, а представляют собой данные для последующих расчетов прочности металлоконструкций портовых гидротехнических сооружений, прослуживших определенный срок и обследуемых с целью определения фактических запасов их несущей способности.

7.МЕРЫ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

7.1.К работе со склерометром должны допускаться только лица, прошедшие обучение работе с ним в объеме настоящих методических указаний и ГОСТ 22690.1-77, ГОСТ 22690-88.

7.2.Запрещается работать со склерометром с приставных лестниц.

7.3.При переноске и хранении склерометра его рабочая пружина не должна быть

взведена.