4. Ультразвуковой метод испытания бетона. Механические свойства бетона

Цель работы: Ознакомится с ультразвуковым методом испытания бетона.

Построение линейной зависимости «скорость – прочность».

Одним из неразрушающих методов определения плотности и прочности является ультразвуковой метод.

Определение прочности бетона осуществляется по зависимости «скорость распространения ультразвука – прочность бетона на сжатие», полученной по результатам ультразвуковых и механических испытаний образцов.

Для измерения времени распространения ультразвука в образцах, изделиях и в конструкциях применяют способы сквозного или поверхностного прозвучивания.

Прозвучивание проводят в 3-х точках по схеме, приведенной на рисунках.

Рис. 3. Схема ультразвукового испытания (зарисовать)

В зоне контакта ультразвуковых преобразователей с поверхностью бетона не должно быть раковин и воздушных пор глубиной более 3 мм и диаметром более 6 мм, а также трещин и наплывов. Не допускается проведение измерений времени распространения ультразвука через облицовочные материалы и декоративные покрытия.

Испытания проводят в направлении, показанном на рисунке 3.

Скорость прохождения импульсов определяется по формуле:

где расстояние между щупами, км;

время прохождения импульса, мкс.

После прозвучивания и определения прочности ударом образцы-кубы испытывают на сжатие на прессе (Табл. 7). Цифры, полученные при испытании в других подгруппах, преподаватель передает на занятиях, так что таблица заполняется результатами испытания всех образцов.

Разрушающим способом предел прочности при сжатии R_сж, МПа, определяется по формуле:

где масштабный коэффициент, который выбирают по табл…..;

разрушающая нагрузка, кН;

средняя площадь рабочего сечения образцов, см².

Таблица 8. Определение прочности образцов разных марок и пересчет на классы бетона

Марка по расчету						По каждой марке
1
2
100 3
4
5
6
1
2
200 3
4
5
6
1
2
300 3
4
5
6
1
2
400 3
4
5
6
1
2
500 3
4
5
6

Каждая подгруппа определяет прочность при сжатии 1-2 образцов разных марок и результаты заносит в таблицу 8.

По полученным цифрам прочности выполнить статистическую обработку результатов с определением однородности, коэффициента вариации и класса бетона.

Полученная зависимость может быть использована для определения прочности любой конструкции, изготовленной из бетона такого же состава.

При определении плотности с ультразвуковым прибором отбраковка результатов испытаний отдельных образцов в серии проводится путем оценки анормальности резко отклоняющихся результатов испытаний. Результаты расчетов сводят в таблицу.

1. Вычисляют среднее квадратичное отклонение скорости ультразвука и прочности по формуле:

где минимальный и максимальный результаты испытаний образцов в серии;

число серий образцов (N=1).

2. Вычисляют среднее значение скорости ультразвука и прочности по формулам:

3. Рассчитывают критерий Т по формуле:

где среднее значение скорости ультразвука и прочности серии образцов;

резко отклоняющийся результат отдельного образца.

Если Т>=1,74, то результат считается анормальным и не учитывается при расчете среднего результата в серии. Если Т<1,74, то результат следует считать нормальным и не исключать при определении среднего значения.

4. Определение динамического модуля упругости бетона:

где плотность бетона, г/см³;

скорость импульсов ультразвука, м/с;

коэффициент, равный 1,3 (функция значенияμ=0,28).