Определение прочности железобетонных конструкций методами: ультразвуковым, упругого отскока, ударного импульса

Преимущества процедуры

Оценка прочности бетона без разрушения регламентирована несколькими государственными стандартами (ГОСТ). Они определяют процедуру испытания, используемое при этом оборудование, условия окружающей среды, способы отображения результатов и прочие параметры.

При использовании методик НК отобранные бетонные образцы не подлежат полному разрушению. На них оказывают механическую нагрузку путем вырыва, скалывания, отрывания или ударов, а при ультразвуковом обследовании конструкции вовсе не подлежат деформации. Основные преимущества НК заключаются в следующем:

1. возможность провести экспертизу в полевых условиях без отправки образцов в лабораторию;

2. испытуемая конструкция остается целой и пригодной для дальнейшей эксплуатации;

3. процесс проходит гораздо быстрее;

4. заказчик тратит меньше денег.

Разновидности

Методы НК бетонных конструкций делятся на две основные группы:

• прямое воздействие – скалывание ребра, отрыв дисков из металла, отрыв со скалыванием;
• косвенное воздействие – ударный импульс, упругий отскок и ультразвуковая диагностика.

Ударно-импульсное влияние обладает высшей производительностью, но ограничено исследованиями в пределах 25-50 мм толщины слоя бетона. Перед проведением поверхности зачищают и подготавливают, также рассчитывают градуировочную зависимость приборов.

Перед началом испытательной процедуры важно подготовить работоспособное оборудование, среди которого молотки Шмидта, склерометры, ультразвуковые приборы и прочее. Заказывать экспертизу необходимо в специализированных строительных лабораториях, среди которых «Техлабконтроль». Предоставляем услуги в Москве и Московской области.

Особенности метода ударного импульса

Определение прочностных характеристик бетона этим способом требует использования молотка Шмидта. Параметры устанавливают путем фиксации энергии, которая появляется после ударов по специальному бойку. Простота измерительной процедуры сделала эту методику наиболее распространенной среди косвенных разновидностей. Класс бетона можно определить при размещении приборов под различными углами.

Технология связана с применением бойка. На него действует пружина, и он ударяется о бетонную поверхность. Далее специалист фиксирует, какая энергия потребовалась для деформации бетона и образования в покрытии лунки. В процессе ударная механическая энергия превращается в электроимпульсы. Результат будет получен в единицах МПа, используемых для оценки прочности на сжатие.

Методика ударных импульсов обладает следующими достоинствами:

• компактность проведения;
• легкость процедуры;
• одновременное определение и класса, и прочности материала;
• оперативность выполнения;
• отсутствие необходимости выполнять сложные расчеты.

Способ обладает некоторыми недостатками, среди которых невысокая точность результатов при обследовании бетонных слоев толщиной более 50 мм. Однако процедура обладает большим количеством плюсов, чем минусов. Среди используемых приборов – ИПС-МГ4.01 и его разновидности, ОНИКС-2.51 и другие его версии, ПУЛЬСАР-1.0/1.1.

Характеристики методики ударного отскока

Этот способ основывается на методике установления твердости металла. Выявление свойств бетона выполняют при помощи склерометров. Эти приборы представляют собой молотки с пружиной и сферическим штампом. Благодаря пружинной системе происходит отскок основания после удара по бетонной поверхности. Отмечают траекторию движения ударника.

Дальнейшее измерение основано на составлении градировочных кривых. Для получения окончательного результата процедуру повторяют от 5 до 10 раз на разных участках. Последующее место удара должно находиться на расстоянии 30 и более миллиметров от предыдущего. Параметры можно устанавливать в пределах 5-50 МПа.

Основными преимуществами этого способа являются:

• простота и быстрота выполнения;
• отсутствие специализированной подготовки.

Выполнение процедуры ограничено толщиной бетонного слоя 30 мм. К подготовке исследуемого участка выдвигают особые требования, поэтому экспертизу этим способом доверяют только специалистам. Склерометры Шмидта – универсальные устройства для выполнения исследовательских мероприятий.

Что собой представляет ультразвуковая диагностика бетона

В отличие от двух предыдущих методов, применение УЗ-приборов не происходит прямой контакт с исследуемыми образцами. Процедуру проводят на расстоянии, фиксируя скорость прохождения волн через конструкцию. Просвечивание может быть сквозным или поверхностным. В первом случае датчики размещают с нескольких сторон обследуемого образца, а во втором – только с одной.

Сквозное прозвучивание имеет ощутимое преимущество – его можно применять для изучения особо глубоких слоев бетона. Среди других выгод:

• возможность выполнять изыскания неограниченное количество раз;
• полное сохранение целостности тестируемого образца;
• быстрота выполнения;
• проникновение в глубинные конструкционные слои.

При этом нельзя просто взять ультразвуковой прибор и выполнить обследование самому. Необходимы специализированные навыки для правильной интерпретации полученных данных. Для анализа используют ультразвуковые тестеры, дефектоскопы, измерители прочности и прочие устройства.

Также применяют методику пластической деформации путем измерения отпечатка, который остался после удара металлическим шаром по бетону.