Номер части:
Журнал

УЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЕГО ПРОЧНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ



Науки и перечень статей вошедших в журнал:


DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Анотация:
Ключевые слова:                     
Данные для цитирования: . УЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЕГО ПРОЧНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ // Евразийский Союз Ученых. Технические науки. ; ():-.





Эффективный контроль качества бетона состоит в определении его прочности непосредственно в конструкциях так называемыми неразрушающими методами. Пользуясь ими, можно выявить различного рода дефекты в толще конструкций, состояние арматуры и её расположение, толщину защитного слоя, величину натяжения арматуры, объемную массу бетона, его влажность и степень уплотнения, наличия трещин и т.п. К числу контролируемых параметров относится и прочность бетона.

Ультразвуковой импульсный метод широко применяется при нераз­рушающих испытаниях бетона благодаря следующим особенностям:

-применяется для любых видов деталей или конструктивных элементов;

-применяется для испытания элементов при доступе с одной поверх­ности;

-обеспечивает информацией о качестве бетона во время производства  работ;

-требует минимальную предварительную подготовку поверхности об­разцов для испытания;

-измерения занимают незначительное время; результаты являются пока­зательными для больших расстояний, проходимых ультразвуком; стоимость аппаратуры и самих испытаний умеренная; позволяет оценить границы дефектной зоны в конструктивных элементах.

Для испытания использовали следующие образцы, изготовленные сериями из бетона одного состава и хранившиеся в одинаковых условиях:

1) кубы с ребром 10 см  и 20 см  для определения Rсж  при испытании на прессе, где Rсж –прочность бетона на сжатие;

2) кубы с ребром 20 см  для испытания ультразвуковым методом;

Состав бетона подбирался для класса B25 на 166л: П/Ц =1,34; В/Ц=0,39; цемент-72,5 кг; вода-28 кг, песок-97 кг, известковый щебень-209,2 кг.

При испытании на сжатие образцы-кубы устанавливали на нижнюю опорную плиту пресса П-250 центрально относительно его продольной оси.

После совмещали верхнюю плиту пресса с верхней опорной гранью образца так, чтобы их плоскости полностью прилегали одна к другой. Образец нагружали до разрушения при постоянной скорости нарастания нагрузки.

Прочность бетона каждого образца определялась сквозным прозвучиванием. Испытание проходило под прессом П-250. Сжимающая нагрузка прикладывалась ступенчато, измерение скорости прохождения  ультразвука проводилось с двух противоположных сторон. Прочность бетона в каждый момент остановки пресса определялось по среднему значению скорости (времени) ультразвука.

При испытании экспериментальных образцов на прессе П-250 были получены следующие результаты:

Таблица 1

Марки-ровка образцов Характеристики образца Результаты испытаний
Масса, кг Размеры, см Средняя плотность, кг∙м3 Разру-шающая нагрузка, кН Прочность образца, приведенная к базовому размеру, МПа Средняя прочность образцов, МПа
1/1 2.33 10х10 2330 345 32.78 32.20*
1/2 2.27 10х10 2270 330 31.35
2/1 2.30 10х10 2300 312 29.64
2/2 2.25 10х10 2250 334 31.54
2/3 18.5 20х20 2313 1230 32.29

*Средняя прочность образцов определялась, согласно п.8.4 ГОСТ 10180-2012, по трем образцам с наибольшей прочностью.

За кубиковую прочность принимаем среднее значение R0=32.2Мпа.

Таблица 2

Результаты испытаний ультразвуковым методом

Нагрузка N, кН Напряжение σb, МПа σb/R0 Скорость, м\с
0 0 0 4.33
100 2.625 0.0645 4.42
200 5.25 0.1290 4.48
300 7.875 0.1935 4.46
400 10.5 0.2581 4.458
500 13.125 0.3226 4.43
600 15.75 0.3871 4.38
700 18.375 0.4516 4.3
800 21 0.5161 4.25
900 23.625 0.5806 4.19
1000 26.25 0.6452 4.09
1100 28.875 0.7097 3.95
1150 30.1875 0.7419 3.83
1200 31.5 0.7742 3.74
1250 32.8125 0.8065 3.67
1300 34.125 0.8387 3.62
1350 35.4375 0.8710 3.56
1400 36.75 0.9032 3.44
1450 38.0625 0.9355 3.36
1500 39.375 0.9677 3.22
1550 40.6875 1.0000 2.96

УЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЕГО ПРОЧНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ

Рисунок 1. График зависимости σ/R  и V по результатам эксперимента

УЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЕГО ПРОЧНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ

Рисунок 2. График зависимости σ/R  и ΔV по результатам эксперимента

Зависимость скорости ультразвука от силы обжатия показана на рис. 1 и 2. График можно разделить на несколько зон. На первом участке кривой скорость распространения ультразвука выше начальной. Это можно объяснить уплотнением и закрытием пор образца. Данная зона при указанных условиях простирается до границы, когда напряжения составляют 0,3 от предела прочности бетона.

На следующем участке скорость распространения изменяется, но незначительно, появляются и развиваются под нагрузкой микротрещины, пока изолированные, местные, в основном на поверхности заполнителя. Эта зона простирается приблизительно до напряжений, составляющих около 0,6 от временного сопротивления.

Следующая зона характеризуется резким снижением скорости распространения ультразвука. Такой зоне соответствует дальнейшее развитие микротрещин в части образца с минимальной прочностью по поверхности крупного заполнителя. Эта зона простирается до напряжений, составляющих около 0,95 от временного сопротивления.

Последняя зона является зоной разрушения, в ней происходит быстрое падение скорости распространения. Эта зона опасна для измерений вследствие быстрого развития процесса разрушения. В этой зоне предполагается, что система ранее образовавшихся микротрещин заполнила собой все поперечное сечение.

Характер кривой отвечает представлениям об изменении структуры бетона с ростом нагрузки.

Ультразвуковой импульсный метод в настоящее время является наи­более распространенным неразрушающим методом испытания бетона. Однако существует также и риск получить ошибочные результаты по сравнению с другими методами неразрушающих испытаний при неправильном приме­нении метода или неучете упомянутых раньше ограничений.

В ходе исследований было установлено значительное влияние обжатия бетона на показания прибора при испытании ультразвуковым методом, причем в зависимости от уровня загружения возможно  как завышение, так и занижение показателей прочности. Было установлено, что перед применением данного метода, помимо построения градуировочной зависимости для конкретного вида бетона, нужно учитывать степень загружения исследуемой конструкции и такие аспекты ,как наличие трещин, инородных включений  и др.

Список литературы:

  1. СТО 36554501-009-2007. Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности. – М., 2007.
  2. Мазитова А.А., Костюков С.К. Влияние предварительного обжатия бетона на результаты определения его прочности ультразвуковым методом// Исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды: сб. статей. – Самара 2014. – С. 229-230.
  3. Коревицкая М.Г. Неразрушающие методы контроля качества железобетонных конструкций.- М., 1989.
  4. ГОСТ 17624-87. Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.
  5. Почтовик Г.Я., Красновский Р.О. Применение ультразвукового импульсного метода для оценки структурно-механических характеристик бетонных и железобетонных конструкций при загружении.// Труды координационного совещания «Методика лабораторных исследований деформаций и прочности бетона». – Госстройиздат, 1982.- с.267-278[schema type=»book» name=»УЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЕГО ПРОЧНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ» description=»Одним из наиболее часто используемых и популярных неразрушающих методов контроля прочности бетонных конструкций является ультразвуковой импульсный метод, который основан на прямой зависимости скорости прохождения ультразвукового импульса от прочности бетона. Цель работы: определить влияние обжатия на прочностные показания приборов при испытании ультразвуковым методом . Авторами были произведены испытания обжатых под прессом кубов ультразвуковым методом, установлена зависимость между скоростью его прохождения и обжатием R, получаемое при испытании стандартных образцов по ГОСТ 10180-2012 и затем выявлено влияние предварительного напряжения на прочностные показания прибора. Также работа содержит анализ экспериментальных данных и выявление закономерностей.» author=»Мазитова Анастасия Азатовна, Козлов Александр Вячеславович, Алешин Андрей Николаевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-03″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)» ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 6776

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх