Основные теоретические положения
Достоинства механических методов. Основной механической характеристикой бетона и мерой его прочности является предел прочности при сжатии. Прочность бетона пока ещё в большинстве случаев определяется по результатам классических разрушающих испытаний бетонных образцов на прессах. Несмотря на то, что данный метод наиболее распространен на практике, он не позволяет осуществлять надежный контроль прочности бетона из-за ряда недостатков, связанных:
– с различным нарастанием прочностных свойств бетона в образцах и строительных конструкциях из-за неодинаковых температурно-влажностных условий окружающей среды;
– с отсутствием возможности определения прочностных свойств бетона в различных зонах обследуемой конструкции;
– с практической возможностью определения фактической прочности бетона на сжатие при решении вопроса о возможности досрочного нагружения строящегося монолитного сооружения, для пересчета несущей способности эксплуатируемых и реконструируемых строительных конструкций и в ряде других случаев.
Всё отмеченное свидетельствует, таким образом, о необходимости широкого использования неразрушающих методов со всеми их положительными свойствами в определении прочности бетона непосредственно в конструкциях, не подвергая их разрушению.
Классификация механических методов определения прочности бетона: Все методы определения твердости бетона подразделяются на статические и динамические в зависимости от вида движения внедряемого тела (штампа или бойка). При статическом методе штамп медленно и непрерывно вдавливается в испытываемый бетон с определенной силой; при динамическом – за счет энергии удара (от руки, пружины, свободного падения штампа, выстрела и т. д.). Размер отпечатка, оставляемого на поверхности бетона штампом шаровой или конической формы, принимается при последующих измерениях за меру твердости бетона, которая зависит не только от прочности бетона, но и от величины силы, воздействующей на штамп. Поэтому для установления однозначной зависимости показателя прочности бетона от размера отпечатка или высоты отскока штампа необходимо статическую силу или силу удара прикладывать при испытании всегда постоянной или автоматически учитывать её изменчивость самим прибором. Последний факт имеет место в эталонном молотке К. П. Кашкарова, электронном измерителе прочности бетона ИПС, ударно-импульсном приборе «ОНИКС», которые получили наиболее широкое применение.
|
|
|
Ударно-импульсный прибор ОНИКС-2.3
Принцип работы прибора основан на корреляционной зависимости параметров ударного импульса от упруго-пластических свойств контролируемого материала.
|
|
|
Преобразование получаемого электрического параметра в прочность или другой эквивалентный параметр производится по формулам:
(2.1)
, (2.2)
где B– условная твердость материала, МПа;
U– эквивалент электрического параметра;
R– прочность, МПа;
Ka– коэффициент калибровки;
KВ – коэффициент возраста бетона (используется только для бетонов);
a2, a1, a0– коэффициенты градуировочной характеристики материала;
Kс – коэффициент совпадения, предназначенный для уточнения градуировочной зависимости по результатам испытаний методом отрыва со скалыванием, испытаний кернов (см. ГОСТ 22690-88), а также учитывающий карбонизацию бетона и другие факторы.
В приборе дополнительно выводится на дисплей график переходного процесса, амплитуда, длительность и интегральная оценка полупериодов ударного импульса и отскока. По этим параметрам пользователь может:
– самостоятельно устанавливать калибровочные зависимости с интересующими его физическими параметрами материалов;
– сличением формы получаемого сигнала с «эталонным» сигналом заведомо качественного изделия производить дефектоскопию;
|
|
|
– выполнять компьютерную обработку сигналов в стандартных приложениях Windows, например, спектральный, модовый, статистический анализ.
Прибор состоит из электронного блока и датчика-склерометра (рисунок 2.1).
На лицевой панели корпуса прибора расположены клавиатура и окно графического дисплея. В верхней торцевой части корпуса установлены разъем для подключения датчика-склерометра и USB-разъем для подключения к компьютеру. На задней стенке корпуса находится крышка батарейного отсека. На левой стороне корпуса имеется кистевой ремешок.
Датчик-склерометр выполнен в цилиндрическом корпусе с пружинным ударным механизмом и твердосплавным индентором. Индентор склерометра «ОНИКС-2.6» выполнен с радиусом 6 мм, склерометра ОНИКС-2.6 ЛБ–12 мм.
На боковой поверхности датчика расположены ручка взвода и спусковая кнопка. Коронка предназначена для устойчивой установки датчика на контролируемую зону объекта измерения.
Приборы выпускаются в следующих версиях:
– версия 1 – многопараметрический метод измерения со встроенным пирометром;
– версия 2 – двухпараметрический метод измерения.
В комплект прибора входит рабочая эквивалентная мера прочности из оргстекла, по которому производится калибровка датчика прибора.
|
|
|
Рисунок 2.1 – Внешний вид прибора «Оникс 2.6»
Порядок выполнения измерений
1 Подключить датчик-склерометр к прибору.
2 Включить питание кнопкой 
. Через 2 секунды на дисплее должен появиться экран измерений.
3 Для входа в главное меню нажать кнопку С. Строки меню выбираются кнопками ↑, ↓ и выделяются на индикаторе темным фоном. Для входа в выбранный пункт меню – нажать кнопку F.
4 Пункт главного меню Материал состоит из нескольких последовательных экранов, позволяющих выбрать рабочий материал, градуировочные коэффициенты и возраст бетона. После выбора нужного материала и нажатия кнопки F появляется меню коэффициентов материала. Кнопками → и ← выбирается группа материалов (бетон, кирпич, раствор и др.), кнопками ↑, ↓ – ее материал. После нажатия кнопки F значения коэффициентов будут сохранены в памяти прибора, и появится меню возраста бетона (для материалов из группы бетонов) или главное меню. Меню возраста бетона позволяет установить его коэффициент. Для этого кнопками ▲,▼ следует установить возраст бетона в днях. Установленные значения сохраняются в памяти прибора после выхода в главное меню кнопкой F.
5 Пункт Объект позволяет выбрать название объекта измерений из заранее составленного списка. Выбор объекта не влияет на измерение, а служит для дополнительного удобства. Для выхода из меню необходимо нажать кнопку F.
6 Пункт Количество ударов позволяет выбрать количество ударов в серии измерений. При выходе в главное меню кнопкой F изменения сохраняются в памяти прибора. Оперативно направление удара может быть изменено из режима Измерение кнопкой ↑ перед любым из ударов
7 Пункт Параметры содержит подменю Автовыключение и Размерность. Выход из меню с сохранением выбранного значения – кнопкой F.
Приборы и оборудование
1 Лабораторный стенд «Определение прочностных характеристик строительных материалов» (прибор «Оникс-2.6»).
2 Набор образцов.
Порядок выполнения работы
Для проведения измерений необходимо:
1) Проверить установленные параметры прибора и при необходимости произвести установки режима измерений (вид материала, параметры и т. д.).
После включения прибора экран проверки параметров появляется автоматически. При нахождении в меню прибора для появления экрана проверки нужно нажать кнопку М;
2) нажатием любой кнопки, кроме С, подтвердить правильность установленных параметров;
3) установить требуемое направление удара датчика-склерометра нажатием кнопки ↑;
4) взять прибор в левую руку, а датчик-склерометр в правую. Большой палец правой руки должен располагаться над ручкой взвода и кнопкой спуска датчика-склерометра;
5) большим пальцем за ручку взвода взвести ударный механизм, установить датчик на контролируемую поверхность и произвести удар, нажав спусковую кнопку. Во время удара зубцы коронки датчика должны быть плотно прижаты к контролируемой поверхности;
6) выполнить серию из заданного числа ударов с контролем по дисплею единичных измерений и результата серии (среднее значение прочности, коэффициент вариации, размах).
Внимание: не допускается наносить удары повторно в одно и то же место поверхности.
Удары наносятся однократно в различные места поверхности на расстоянии от края не менее 2 см. Поверхность изделий не должна содержать трещин, неровностей, выступов.
Пунктиром на графике единичных ударов показаны забракованные прибором удары, результат которых отличается от среднего более чем на 20 %. После нанесения последнего из ударов на дисплее появляется результат средней прочности материала в этой серии.
Контрольные вопросы
1 Какие методы определения прочности бетонов вы знаете?
2 Что влияет на определение прочности бетона?
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 467; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!