Список использованной литературы / КонсультантПлюс
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 12730.0-78. Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости. М.: Изд-во стандартов, 1978.
2. ГОСТ 12730.2-78. Бетоны. Метод определения влажности. М.: Изд-во стандартов, 1978.
3. ГОСТ 12730.5-84*. Бетоны. Метод определения водонепроницаемости. М.: Изд-во стандартов, 1984.
4. ГОСТ 17624-87. Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности. М.: Изд-во стандартов, 1986.
5. ГОСТ 18105-86*. Бетоны. Правила контроля прочности. М.: Изд-во стандартов, 1986.
6. ГОСТ 22266-94. Цементы сульфатостойкие. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1995.
7. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. М.: Изд-во стандартов, 1988.
8. ГОСТ 22904-93. Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения защитного слоя и расположения арматуры. М.: Изд-во стандартов, 1994.
9. ГОСТ 28570-90. Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкции. М.: Изд-во стандартов, 1990.
10. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: Стройиздат, 1990.
11. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. М.: Стройиздат, 1985.
12. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции. М.: Стройиздат, 1988.
13. ПБ 03-246-98. Правила
проведения экспертизы промышленной безопасности. М.: НТЦ «Промышленная безопасность». 1999. Вып. 1.
14. РД 39-0147103-378-87. Инструкция по ремонту железобетонных предварительно напряженных цилиндрических резервуаров для нефти. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1987.
15. Правила технической эксплуатации железобетонных резервуаров для нефти. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1976.
16. РД 22-01-97.
Требования к проведению оценки безопасности эксплуатации производственных зданий и сооружений поднадзорных промышленных производств и объектов (обследование строительных конструкций специализированными организациями). М.: ЭКЦ-МЕТАЛЛУРГ, 1997.
17. Бедов А.И., Сапрыкин В.Ф. Обследование и реконструкция железобетонных и каменных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений. М.: Изд-во АСВ, 1995.
18. Методические рекомендации по обследованию коррозионного состояния арматуры и закладных деталей в железобетонных конструкциях. М.: НИИЖБ, 1978.
19. Рекомендации по натурным обследованиям железобетонных конструкций. М.: НИИЖБ, 1972.
20. Руководство по определению и оценке прочности бетона в конструкциях зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1979.
21. Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений: Справочное пособие / Под ред. М.Д. Бойко. М.: Стройиздат, 1993.
Открыть полный текст документа
Ультразвуковые приборы контроля
Ультразвуковые приборы контроля
Измерение времени и скорости распространения УЗ колебаний в твердых материалах при сквозном и поверхностном прозвучивании. | |
| Ультразвуковой дефектоскоп Бетон-32 | |
| |
| Ультразвуковой контроль прочности материалов Пульсар-1.1 | |
Обнаружение дефектов, измерение глубины трещин в изделиях и конструкциях. | |
| Ультразвуковые приборы для контроля прочности материалов УКС-МГ4 и УКС-МГ4С | |
При работе с прибором УКС-МГ4 используется поверхностный, а при работе с прибором УКС-МГ4С поверхностный и сквозной методы прозвучивания. | |
| |
| Ультразвуковой тестер УК1401 | |
| |
Предназначен для определения прочности бетона по скорости ультразвука согласно ГОСТ 17624 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности
УКС-МГ4 и УКС-МГ4СПриборы УКС-МГ4, УКС-МГ4С предназначены для контроля дефектов, определения прочности бетона в сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделиях и конструкциях по ГОСТ 17624, определения прочности силикатного кирпича по ГОСТ 24332 и других
Определение прочности бетона неразрушающими методами
Определение прочности бетона при обследовании зданий и сооружений
В предлагаемой статье рассмотрены основные методы неразрушающего контроля прочности бетона, применяемые при обследовании конструкций зданий и сооружений. Приведены результаты экспериментов по сопоставлению данных, получаемых неразрушающими методами контроля и испытанием образцов. Показывается преимущество метода отрыва со скалыванием перед другими методами контроля прочности. Описываются мероприятия, без выполнения которых применение косвенных неразрушающих методов контроля недопустимо.
Требуется построить градуировочную зависимость?
Мы выполним все расчеты и поможем построить индивидуальную градуировочную зависимость. Напишите нам, заполните форму ниже. Форма заявки
Прочность бетона на сжатие является одним из наиболее часто контролируемых параметров при строительстве и обследовании железобетонных конструкций. Имеется большое число методов контроля, применяемых на практике. Более достоверным, сточки зрения авторов, является определение прочности не по контрольным образцам (ГОСТ 10180-2012), изготовляемым из бетонной смеси, а по испытанию бетона конструкции после набора им проектной прочности. Метод испытания контрольных образцов позволяет оценить качество бетонной смеси, но не прочность бетона конструкции. Это вызвано тем, что невозможно обеспечить идентичные условия набора прочности (вибрирование, прогрев и др.) для бетона в конструкции и бетонных кубиков образцов.
Методы контроля по классификации ГОСТ 18105-2010 разделены на три группы:
- Разрушающие;
- Прямые неразрушающие;
- Косвенные неразрушающие.
К методам первой группы относится упомянутый метод контрольных образцов, а также метод определения прочности путем испытания образцов, отобранных из конструкций. Последний является базовым и считается наиболее точным и достоверным. Однако при обследовании к нему прибегают довольно редко. Основными причинами этого являются существенное нарушение целостности конструкций и высокая стоимость исследований.
Таблица 1. Характеристики методов неразрушающего контроля прочности бетона.
| № | Наименование метода | Диапазон применения*, МПа | Погрешность измерения** |
| 1 | Пластической деформации | 5 … 50 | ± 30 … 40% |
| 2 | Упругого отскока | 5 … 50 | ± 50% |
| 3 | Ударного импульса | 10 … 70 | ± 50% |
| 4 | Отрыва | 5 … 60 | нет данных |
| 5 | Отрыва со скалыванием | 5 … 100 | нет данных |
| 6 | Скалывания ребра | 10 … 70 | нет данных |
| 7 | Ультразвуковой | 10 … 40 | ± 30 … 50% |
| * по требованием ГОСТ 17624 и ГОСТ 22690; ** по данным источника [3] без построения частной градуировочной зависимости | |||
В основном применяются методы неразрушающего контроля. При этом большая часть работ выполняется косвенными методами. Среди них наиболее распространенными на сегодняшний день являются ультразвуковой метод по ГОСТ 17624-2012, методы ударного импульса и упругого отскока по ГОСТ 22690. Однако при использовании указанных методов редко соблюдаются требования стандартов по построению частных градуировочных зависимостей. Некоторые исполнители не знают этих требований. Другие знают, но не понимают, насколько велика ошибка результатов измерений при использовании зависимостей, заложенных или прилагаемых к прибору, вместо зависимости, построенной на конкретном исследуемом бетоне. Есть «специалисты», которые знают об указанных требованиях норм,но пренебрегают ими, ориентируясь на финансовую выгоду и неосведомленность заказчика в данном вопросе.
Про факторы, влияющие на ошибку измерения прочности без построения частных градуировочных зависимостей, написано много работ, в том числе приведенные в списке литературы [1,2]. В табл. 1 представлены данные по максимальной погрешности измерений различными методами, приведенные в монографии по неразрушающему контролю бетона [3].
В дополнение к обозначенной проблеме использования несоответствующих («ложных») зависимостей обозначим еще одну, возникающую при обследовании. Согласно требованиям СП 13-102-2003 обеспечение выборки измерений (параллельных испытаний бетона косвенным и прямым методом) на более чем 30 участках является необходимым, но не достаточным для построения и использования градуировочной зависимости. Необходимо, чтобы полученная парным корреляционнорегрессионным анализом зависимость имела высокий коэффициент корреляции (более 0,7) и низкое СКО (менее 15% от средней прочности). Чтобы данное условие выполнялось, точность измерений обоих контролируемых параметров (например, скорость ультразвуковых волн и прочность бетона) должна быть достаточно высокой, а прочность бетона, по которому строится зависимость, должна изменяться в широком диапазоне.
При обследовании конструкций указанные условия выполняются редко. Во-первых, даже базовый метод испытания образцов нередко сопровождается высокой погрешностью. Во-вторых, за счет неоднородности бетона и других факторов [4] прочность в поверхностном слое (исследуемая косвенным методом) может не соответствовать прочности того же участка на некоторой глубине (при использовании прямых методов). И наконец, при нормальном качестве бетонирования и соответствии класса бетона проектному в пределах одного объекта редко можно встретить однотипные конструкции с прочностью, изменяющейся в широком диапазоне (например, от В20 до В60). Таким образом, зависимость приходится строить по выборке измерений с малым изменением исследуемого параметра.
Рис. 1 . Зависимость между прочностью бетона и скоростью ультразвуковых волн
В качестве наглядного примера вышеуказанной проблемы рассмотрим градуировочную зависимость, представленную на рис.1. Линейная регрессионная зависимость построена по результатам ультразвуковых измерений и испытаний на прессе образцов бетона. Несмотря на большой разброс результатов измерений, зависимость имеет коэффициент корреляции 0,72, что допустимо по требованиям СП 13-102- 2003. При аппроксимации функциями, отличными от линейной (степенной, логарифмической и пр.) коэффициент корреляции был менее указанного. Если бы диапазон исследуемой прочности бетона был меньше, например от 30 до 40 МПа (область, выделенная красным цветом), то совокупность результатов измерений превратилась бы в «облако», представленное в правой части рис. 1. Данное облако точек характеризуется отсутствием связи между измеряемым и искомым параметрами, что подтверждается максимальным коэффициентом корреляции 0,36. Иными словами, градуировочную зависимость здесь не построить.
Также необходимо отметить, что на рядовых объектах количество участков измерения прочности для построения градуировочной зависимости сопоставимо с общим количеством измеряемых участков. В данном случае прочность бетона может быть определена по результатам только прямых измерений, а в градуировочной зависимости и использовании косвенных методов контроля уже не будет смысла.
Таким образом, без нарушения требований действующих норм для определения прочности бетона при обследовании в любом случае необходимо в том или ином объеме использовать прямые неразрушающие либо разрушающие методы контроля [2]. Учитывая это, а также обозначенные выше проблемы, далее более подробно рассмотрим прямые методы контроля.
К данной группе по ГОСТ 22690-2015 относится три метода:
- Метод отрыва;
- Метод отрыва со скалыванием;
- Метод скалывания ребра.
по результатам ультразвуковых измерений
Прочность бетона в конструкциях контролируют по установленной в п. 1 градуировочной зависимости.
1) Контроль осуществляют способом сквозного прозвучивания без использования переходных коэффициентов. В этом случае погрешность определения прочности по формуле (19) составит
МПа.
Поскольку полученная градуировочная зависимость может быть использована для определения прочности бетона по настоящему стандарту.
2) Контроль осуществляют способом поверхностного прозвучивания с использованием переходного коэффициента, определенного в соответствии с приложением 3. При этом среднее квадратическое отклонение установленного коэффициента составляет Sк = 0,01.
Погрешность определения прочности составит
Поскольку · 100 % = 10,19 % < 12 %, определение прочности бетона по установленной градуировочной зависимости с использованием данного переходного коэффициента может производиться по настоящему стандарту.
Контроль прочности бетона методом отрыва
Метод отрыва основан на измерении максимального усилия, необходимого для отрыва фрагмента бетонной конструкции. Отрывающая нагрузка прилагается к ровной поверхности испытываемой конструкции за счет приклеивания стального диска (рис. 2), имеющего тягу для соединения с прибором. Для приклеивания могут использоваться различные клеи на эпоксидной основе. В ГОСТ 22690 рекомендуются клеи ЭД20 и ЭД16 с цементным наполнителем. На сегодняшний день могут применяться современные двухкомпонентные клеи,производство которых хорошо налажено (POXIPOL, «Контакт», «Момент» и др.). В отечественной литературе по испытанию бетона [5, 6] методика испытания предполагает приклеивание диска к участку испытания без дополнительных мероприятий по ограничению зоны отрыва. В таких условиях площадь отрыва является непостоянной и должна определяться после каждого испытания. В зарубежной практике перед испытанием участок отрыва ограничивается бороздой, создаваемой кольцевыми сверлами (коронками). В данном случае площадь отрыва постоянна и известна, что увеличивает точность измерений.
Рис. 2. Прибор для метода отрыва с диском для приклеивания к бетону
После отрыва фрагмента и определения усилия определяется прочность бетона на растяжение (Rbt
),по которой с помощью пересчета по эмпирической зависимости может быть определена прочность на сжатие (R). Для перевода можно воспользоваться выражением, указанным в пособии [7]:
Для метода отрыва могут применяться различные приборы, используемые и для метода отрыва со скалыванием, такие как ПОС-50МГ4, ПИВ, DYNA (рис. 2), а также старые аналоги: ГПНВ-5, ГПНС-5. Для проведения испытания необходимо наличие захватного устройства, соответствующего тяге, расположенной на диске.
В России метод отрыва не нашел широкого распространения. Об этом свидетельствует и отсутствие серийно выпускаемых приборов, приспособленных для крепления к дискам, а также самих дисков. В нормативных документах отсутствует зависимость для перехода от усилия вырыва к прочности на сжатие. В новом ГОСТ 18105-2010, а также предшествующем ГОСТ Р 53231-2008 метод отрыва не включен в перечень прямых методов неразрушающего контроля и вообще не упоминается. Причиной этому, по всей видимости, является ограниченный температурный диапазон применения метода, что связано с продолжительностью твердения и (или) невозможностью использования эпоксидных клеев при низкой температуре воздуха. Большая часть России расположена в более холодных климатических зонах, чем страны Европы, поэтому данный метод, широко применяемый в европейских странах, в нашей стране не используется. Другим отрицательным фактором является необходимость сверления борозды, что дополнительно снижает производительность контроля.
Контроль прочности бетона методом отрыва со скалыванием
Рис. 3. Испытание бетона методом отрыва со скалыванием
Данный метод имеет много общего с описанным выше методом отрыва. Основным отличием является способ крепления к бетону. Для приложения отрывающего усилия используются лепестковые анкеры различных размеров. При обследовании конструкций анкеры закладываются в шпур, пробуренный на участке измерения. Так же, как и при методе отрыва, измеряется разрушающее усилие (Р). Переход к прочности бетона на сжатие осуществляется по указанной в ГОСТ 22690 зависимости:
где m1— коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя, m2 — коэффициент перехода к прочности на сжатие, зависящий от вида бетона и условий твердения.
В нашей стране данный метод нашел, пожалуй, самое широкое распространение благодаря своей универсальности (табл.1), относительной простоте крепления к бетону, возможности испытания практически на любом участке конструкции. Основными ограничениями для его применения являются густое армирование бетона и толщина испытываемой конструкции, которая должна быть больше, чем удвоенная длина анкера. Для выполнения испытаний могут использоваться приборы, указанные выше.
Помимо более простого и быстрого крепления к бетону конструкции по сравнению с методом отрыва, не требуется обязательное наличие ровной поверхности. Главным условием является необходимость того, чтобы кривизна поверхности была достаточной для установки прибора на тягу анкера. В качестве примера на рис. 3 представлен прибор ПОС-МГ4, установленный на деструктированную поверхность устоя гидротехнического сооружения.
Контроль прочности бетона методом скалывания ребра
Последним прямым методом неразрушающего контроля является модификация метода отрыва — метод скалывания ребра. Основное отличие заключается в том, что прочность бетона определяют по усилию (Р), необходимому для скалывания участка конструкции, расположенному на внешнем ребре. В нашей стране долгое время выпускались приборы типа ГПНС-4 и ПОС-МГ4 Скол, конструкция которых предполагала обязательное наличие двух рядом расположенных внешних углов конструкции. Захваты прибора подобно струбцине крепились на испытываемый элемент, после чего через захватывающее устройство прилагалось усилие к одному из ребер конструкции. Таким образом, испытание можно было проводить только на линейных элементах (колонны, ригели) или в проемах на краях плоских элементов (стены, перекрытия). Несколько лет назад была разработана конструкция прибора, которая позволяет устанавливать его на испытываемый элемент с наличием только одного внешнего ребра. Закрепление осуществляется к одной из поверхностей испытываемого элемента при помощи анкера с дюбелем. Данное изобретение несколько расширило диапазон применения прибора, но одновременно с этим уничтожило основное преимущество метода скалывания, которое заключалось в отсутствии необходимости сверления и потребности в источнике электроэнергии.
Прочность бетона на сжатие при использовании метода скалывания ребра определяется по нормированной зависимости:
где m — коэффициент, учитывающий крупность заполнителя.
Таблица 2. Сравнительные характеристики прямых методов неразрушающего контроля
| Преимущества | Метод | ||
| Отрыв | Отрыв со скалыванием | Скалывание ребра | |
| Определение прочности бетонов классом более В60 | — | + | — |
| Возможность установки на неровную поверхность бетона (неровности более 5 мм) | — | + | — |
| Возможность установки на плоский участок конструкции (без наличия ребра) | + | + | — |
| Отсутствие потребности в источнике электроснабжения для установки | +* | — | + |
| Быстрое время установки | — | + | + |
| Работа при низких температурах воздуха | — | + | + |
| Наличие в современных стандартах | — | + | + |
| * без свердения борозды, ограничивающей участок отрыва | |||
Для наглядности сравнения характеристики прямых методов контроля представлены в табл. 2.
Поданным, приведенным в таблице, видно, что наибольшим числом преимуществ характеризуется метод отрыва со скалыванием.
Однако, несмотря на возможность применения данного метода по указаниям норм без построения частной градуировочной зависимости, у многих специалистов возникает вопрос о точности получаемых результатов и соответствии их прочности бетона, определяемой методом испытания образцов. Для исследования этого вопроса, а также сопоставления результатов измерений, полученных прямым методом, с результатами измерений косвенными методами проведен эксперимент, описанный далее.
Виды неразрушающих методов контроля бетона
На данный момент существует несколько методов оценки материала неразрушающими методами, они делятся на косвенные и прямые. Остановимся подробно на каждом
Прямые способы неразрушающего контроля
К таким способам относятся:
- Отрыв со скалыванием, В этом методе оценивают усилие, необходимое для вырыва анкера из тела бетона. Данный способ является трудоемким, но обладает высокой точностью. Однако он не подходит для исследования тонкостенных или густоармированных сооружений.
- Скалывание ребра. При таком исследовании измеряют усилие, которое требуется для скалывания бетона в углу конструкции. Способ применяют, чтобы выявить прочностные характеристики линейных сооружений – свай, опорных балок, колонн с квадратным сечением. Метод прост в реализации, не требует предварительной подготовки, но не подходит для поврежденных монолитов и бетона с толщиной менее 17 см.
- Отрыв диска из металла. Во время испытания фиксируется усилие, которое необходимо для отрыва диска от поверхности бетонной конструкции. Эту методику часто применяли в Советском Союзе, а сегодня к ней практически не прибегают из-за ограничений работ в зимнее время. Способ подходит для густоармированных конструкций, отличается простотой выполнения, но требует дополнительной подготовки. На поверхность бетонной конструкции приходится заранее клеить металлические диски. Примерно за 3-24 часа до проверки.
Несмотря на то, что прямые методы являются наиболее точными, они обладают рядом недостатков: долгая тщательная подготовка, предварительные испытания по поиску арматуры в конструкции, необходимость проводить небольшие ремонтные работы после проведения испытания.
Испытания с применением ударного импульса
Этот метод основан на связи прочности бетона с изменением энергии удара бойка о поверхность бетона. Его применяют для бетонов толщиной более 5 см. Перед проведением испытания поверхность бетона необходимо зачистить, как правило в комплекцию приборов ударного импульса входит специальный абразив.
Для того, чтобы получить результаты испытаний по этому методу, необходима градуировочная зависимость, заблаговременно построенная для этого типа бетона. Преимущество данного метода в том, что он практически не оставляет следов на поверхности бетона, а диапазон измерений составляет от 5 до 150 МПа.
Метод упругого отскока
Метод упругого отскока основан на связи прочности бетона со значением отскока бойка прибора от поверхности бетона. Для проведения испытания применяют молоток Шмидта. Данное средство измерения имеет массу около 2-х кг, используется в лабораторных и полевых условиях. Расстояние отскока измеряют по шкале. Применяют молоток на горизонтальных, вертикальных, наклонных поверхностях, главное расположить прибор перпендикулярно поверхности испытываемой конструкции.
Главные особенности исследования:
- Прочность определяется по градуированным кривым, которые учитывают положение молотка, т.к. величина отскока зависит от направления.
- Средний показатель высчитывается после 9 измерений.
Испытание бетона методом неразрушающего контроля с применением молота Шмидта – это простой, быстрый, недорогой способ исследования. Но абсолютной достоверностью способ не обладает – прочностные характеристики можно определить только в поверхностном слое материала толщиной 2-3 см. На достоверность результатов влияет ряд факторов: гладкость поверхности, тип, влажность бетона, степень карбонизации поверхности и пр.
Метод пластической деформации
Данное испытание определяет твердость поверхности бетона посредством измерения следа, оставленного встроенным в молоток стальным шариком. Молоток ставят перпендикулярно поверхности конструкции и производят необходимое количество ударов. Затем измеряют отпечаток на бойке и бетонной поверхности. Данные фиксируют, рассчитывают среднее значение. По соотношению размеров определяют прочность.
Работает прибор для испытания методом пластической деформации по принципу вдавливания штампа статическим давлением или ударом. Чаще применяют приборы ударного воздействия. Это ручные или пружинные молотки, маятниковые инструменты с шариковым или дисковым штампом.
Для проведения испытания действует ряд требований. Так, диаметр шарика не должен быть меньше 1 см, твердость стали – от HRC60, толщина диска – не менее 1 мм, а энергия удара – от 125 Н-см. Такой способ используют для проверки бетона класса не выше В40, а также густоармированных конструкций.
Ультразвуковой неразрушающий контроль бетона
Ультразвуковое измерение на данный момент – самый точный косвенный, неразрушающий метод испытания прочностных характеристик бетона непосредственно на объекте. Метод основан на измерении времени, за которое ультразвук проходит через бетон. Для проведения теста применяют специальные приборы, которые состоят из генератора и приемника импульсов.
Испытания ультразвуком проводятся в полевых условиях на готовых конструкциях, а также в лаборатории на стандартных образцах. На точность измерений влияет ряд факторов, например:
- Поверхность бетона должна быть гладкой, для лучшего контакта прибора с конструкцией.
- Длина пути при поверхностном прозвучивании должна быть не меньше 24 см, но не более 40 см.
- Температурный режим в пределах 5-30 градусов. При отрицательных температурах необходима корректировка градуировочной зависимости.
- Наличие арматуры в бетонной конструкции. Необходимо перед испытанием обозначить ее наличие, чтобы волны прибора не попадали на арматурные стержни.
Ультразвуковой контроль – идеальный инструмент, который определяет однородность бетона. Применять метод можно на готовых или строящихся объектах.
Радиографический метод неразрушающего контроля бетона
Радиографическая методика используется для определения расположения арматуры, исследования плотности, установления пористости бетонной конструкции. Способ основан на использовании рентгеновских лучей. Для проверки материалов применяют специальное оборудование. Нужно учесть, что метод несет угрозу для здоровья людей, поэтому важно соблюдать требования по технике безопасности во время его использования.
Существуют и другие неразрушающие методики: акустическая, вибрационная, инфракрасная. Но применяют их редко. Базовые – это ультразвук, упругий отскок, ударный импульс, отрыв со скалыванием. Сложнее всего тестировать конструкции, находящиеся под воздействием агрессивных сред: солей, кислот, масел, высоких или низких температур. В этом случае поверхностный слой, где нарушена структура, выявляют простукиванием, визуально, смачиванием фенолфталеиновым раствором. При подготовке бетонных конструкций такого типа удаляют поверхностный слой в зоне контроля, затем участок зачищают наждачным камнем. Прочностные характеристики определяют только разрушающими методами, путем отбора образцов.
У каждой технологии есть свои градации и рекомендованные значения прочностных характеристик. Максимальные показатели регламентируются значениями, полученными от производителей приборов, эмпирическими результатами. Данные исследований сводят в специальных таблицах.
Измерения диаметра арматуры и защитного слоя
Эти испытания являются обязательными т.к. главная задача защитного слоя – обеспечить надежное сцепление бетона и арматуры при монтаже и эксплуатации конструкции. Также защитный слой защищает арматуру от высокой влажности, перепадов температуры, агрессивного воздействия. Толщина защитного слоя регламентируется условиями эксплуатации монолита, диаметром и видом арматуры. Испытания проводят по ГОСТ 22904.
Для проверки качества арматуры и защитного слоя применяют специальные приборы – арматурные локаторы. Работа приборов основана на принципе импульсной магнитной индукции. Они измеряют толщину защитного слоя, находят арматуру в структуре бетона, определяют ее местоположение, фиксируют диаметр.
Результаты сравнения методов
В лаборатории «Обследование и испытание зданий и сооружений» ФГБОУ ВПО «СПбГПУ» были проведены исследования при использовании различных методов контроля. В качестве объекта исследования использован фрагмент бетонной стены, выпиленный алмазным инструментом. Габариты бетонного образца — 2,0 х 1,0 х 0,3 м. Армирование выполнено двумя сетками арматуры диаметром 16 мм, расположенной с шагом 100 мм с величиной защитного слоя 15-60 мм. В исследуемом образце применен тяжелый бетон на заполнителе из гранитного щебня фракции 20-40.
Для определения прочности бетона использован базовый разрушающий метод контроля. Из образца с помощью установки алмазного сверления выбурены 11 кернов различной длины диаметром 80 мм. Из кернов изготовлены 29 образцов — цилиндров, удовлетворяющих по своим размерам требованиям ГОСТ 28570-90. По результатам испытания образцов на сжатие выявлено, что среднее значение прочности бетона составило 49,0 МПа. Распределение значений прочности подчиняется нормальному закону (рис. 4). При этом прочность исследуемого бетона имеет высокую неоднородность с коэффициентом вариации 15,6% и СКО равным 7,6 МПа.
Для неразрушающего контроля применены методы отрыва, отрыва со скалыванием, упругого отскока и ударного импульса. Метод скалывания ребра не применялся по причине близкого расположения арматуры к ребрам образца и невозможности выполнения испытаний. Ультразвуковой метод не использован, так как прочность бетона выше допустимого диапазона для применения данного метода (табл. 1). Выполнение измерений всеми методами производилось на грани образца, срезанной алмазным инструментом, что обеспечивало идеальные условия с точки зрения ровности поверхности. Для определения прочности косвенными методами контроля использовались градуировочные зависимости, имеющиеся в паспортах приборов, или заложенные в них.
Таблица 3. Результаты измерения прочности различными методами
| № п/п | Метод контроля (прибор) | Количество измерений, n | Среднее значение прочности, Rm, МПа | Коэффициент вариации, V, % |
| 1 | Испытание на сжатие в прессе (ПГМ-1000МГ4) | 29 | 49,0 | 15,6 |
| 2 | Метод отыва со скалыванием (ПОС-50МГ4) | 6 | 51,1 | 4,8 |
| 3 | Метод отрыва (DYNA) | 3 | 49,5 | — |
| 4 | Метод ударного импульса (Silver Schmidt) | 30 | 68,4 | 7,8 |
| 5 | Метод ударного импульса (ИПС-МГ4.04) | 100 | 78,2 | 5,2 |
| 6 | Метод упругого отскока (Beton Condtrol) | 30 | 67,8 | 7,27 |
Рис. 4. Распределение значений прочности по результатам испытаний на сжатие
На рис. 5. представлен процесс измерения методом отрыва. Результаты измерений всеми методами представлены в табл. 3.
Поданным, представленным в таблице, можно сделать следующие выводы:
• среднее значение прочности, полученной испытанием на сжатие и прямыми методами неразрушающего контроля, различается не более чем на 5%;
• по результатам шести испытаний методом отрыва со скалыванием разброс прочности характеризуется низким значением коэффициента вариации 4,8%;
• результаты, полученные всеми косвенными методами контроля, завышают прочность на 40-60%. Одним из факторов, приведших к данному завышению, является карбонизация бетона, глубина которой на исследуемой поверхности образца составила 7 мм.
Метод ударных импульсов
А.Е. Левчин ООО «Комдиагностика» по материалам фирмы SPM Instrument
С момента начала промышленного производства подшипников качения, последнего десятилетия XIXвека, перед человечеством встала проблема их достоверной диагностики. Вплоть до середины 60-х годов ХХ века единственным орудием диагностики подшипников были слухачи различной конструкции. Затем, по мере развития электроники, стали появляться всё более и более сложные приборы. Одновременно решалась проблема методологии диагностики. На сегодняшний день все предлагаемые методики можно разделить на метод ударных импульсов и метод выделения огибающей вибросигнала. Суть последнего состоит в том, что исходный вибросигнал фильтруется, а затем подвергается демодуляции. Демодулированный сигнал несёт информацию о состоянии подшипника. При практической реализации метода приходится сталкиваться с некоторыми проблемами:
- Принцип выбора фильтра. Универсальных правил, увы, не существует. Сторонники метода, безусловно уважаемые люди и организации, к сожалению, не выработали единого решения этой проблемы, предлагая зачастую взаимоисключающие решения. Таким образом, вся ответственность за достоверность результатов возлагается на непосредственного исполнителя.
- АЧХ используемого датчика. Проблема состоит в том, что резонансная частота зависит от способа крепления датчика на агрегат. Если крепление на шпильке (резонанс на 25-28 кГц) вопросов не вызывает, то применение магнита (резонанс в диапазоне 5-7 кГц) и щупа (около 1,5 кГц) вносит существенные ограничения в процесс фильтрации, а ведь это основные способы установки датчиков портативных приборов.
Вместе с тем известно, что метод успешно применяется рядом организаций, ведущих его разработку несколько десятилетий.
Метод ударных импульсов разработал и запатентовал в 1969 году шведский изобретатель Eivind Sohoel, а в 1970 году основана фирма SPM Instrument. На сегодняшний день метод применяется для диагностики подшипников качения оборудования самых различных отраслей: целлюлозно-бумажной и нефтегазовой, деревообрабатывающей и металлургической, пищевой, горнодобывающей и многих других.
Целью данной статьи является устранение всех недоговорённостей, неточностей и спекуляций в отношении одного из самых известных методов диагностики подшипников качения – методе ударных импульсов (SPM).
Первое, что следует определить – это физический смысл ударных импульсов. Колебания тела, испытывающего внешнее механическое воздействие, условно можно разложить на три составляющие:
- Поперечные колебания
- Продольные колебания
- Крутильные колебания
Следует сразу оговориться, что последние выпадают из области описываемого предмета. Поперечные колебания – это не что иное, как вибрация упругой деформации или колебания тела относительно состояния покоя.
Рис. 1. Поперечные колебания.
Временная зависимость представляет собой в простейшем случае синусоиду.
Продольные колебания – это колебания геометрических размеров тела (растяжения-сжатия) при поперечной деформации под воздействием внешнего механического воздействия.
Рис. 2. Поперечные колебания.
При регистрации временной зависимости сигнал представляет собой быстрозатухающие переходные процессы. Их амплитуда зависит от геометрических размеров и материала деформируемого тела, а так же от силы внешнего воздействия, частота – от геометрических размеров и материала тела. Именно этот сигнал является информационным при использовании метода ударных импульсов.
Теоретически такой сигнал можно регистрировать с помощью обычного пьезоакселерометра, но в реальной жизни это сопряжено с рядом трудностей, связанных с фильтрацией сигнала и зависимостью АЧХ акселерометра от способа установки.
Для уверенной регистрации волн растяжения-сжатия фирмой SPM был разработан специальный датчик, состоящий из механического резонатора, индуктивности и дифференциального усилителя. Такая конструкция позволяет отстроиться от низкочастотной вибрации и минимизировать влияние способа установки датчика (за исключением крепления на магните). Механический резонатор является своего рода камертоном, воспринимающим волны растяжения-сжатия и преобразующим их в пульсации на своей резонансной частоте. Индуктивность преобразует механические колебания в электрические, дифференциальный усилитель является входным каскадом измерительного канала.
С датчика сигнал попадает в блок обработки, где с ним происходят следующие трансформации:
Рис. 3. Формирование «ударных импульсов».
Сигнал определённым образом «приподнимается», интегрируется, при этом значимые компоненты разделяются во времени, а затем преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов фиксированной ширины, амплитуда которых пропорциональна мощности значимых компонент. При этом передний фронт импульсов совпадает с началом значимых компонент.
Полученный сигнал имеет следующий вид:
Рис. 4. Ударные импульсы.
Далее определяются минимальный и максимальный уровни в соответствии со статистическим алгоритмом разновидности метода и производится оценка состояния по уставкам тревог SPM или самого пользователя.
На сегодняшний день существует три алгоритма определения уровней ударных импульсов. Каждый обладает определёнными достоинствами, не позволяющими полностью отказаться от того или иного метода.
Самый первый метод – dBm/dBc.
Значение dBm – это максимальная величина, определяющая самый сильный импульс за время измерения. Она является показателем повреждения подшипника.
Значение dBc, или «ковровый» уровень, определяется, как уровень, на котором регистрируется 200 импульсов в секунду. Данный уровень является показателем состояния смазки подшипника.
Обе величины измеряются по нормализованной шкале в децибелах. «Нормализованная шкала» означает, что шкала скорректирована в соответствии с основными данными подшипника: внутренним диаметром и частотой вращения. Нормализация шкалы производится с целью унификации оценки состояния по правилу SPM: «менее 20 dBn = хорошее состояние, 21-34 20 dBn = внимание, от 35 dBn = повреждение». Следует отметить, что ошибка ввода диаметра и скорости до 10% не приводит к существенной ошибке оценки состояния. Точность метода приемлемая, идеален для мониторинга оборудования, о подшипниках и скоростях вращения которого не имеется точных данных.
Рис. 5. Уровни ударных импульсов.
Второй метод – LR/HR.
Значение LR (Low Rate of occurrence = низкая степень повторяемости) – это средняя величина 40 самых сильных импульсов за время измерения. Она соответствует, но не является равной максимальной величине импульсов. Значение HR (High Rate of occurrence = высокая степень повторяемости) соответствует уровню, где регистрируется примерно 1000 импульсов в секунду. Это соответствует, но не является равным «ковровой» величине. Обе величины – исходные данные, измеренные по ненормализованной шкале в децибелах. Оценка сигнала даёт три результата: CODE ( от А до D – код состояния подшипника), LUB (состояние смазки) и COND (степень повреждения). Так же имеются различные коды ошибок (слабый сигнал, помеха и т.д.). Для применения метода необходимо знать номер подшипника и скорость вращения. Визуально состояние оценивается по положению «рабочей точки» подшипника относительно оценочной рамки, своей для каждого типа подшипников. Метод обладает достаточной точностью, подходит для мониторинга оборудования, о котором имеется достоверная информация по подшипникам и скорости вращения.
Метод HD (High Definition = Высокое разрешение) – последняя разработка SPM.
Аналогично предыдущим методам, определяются величины HDm и HDc. HDm является самым большим значением, полученным во время цикла измерения, в то время как HDc определяет степень смазывания подшипника.
Аппаратно метод реализован с применением высокоскоростного 24-битного АЦП, обеспечивающего высочайшее разрешение анализируемого сигнала. Цикл измерения привязан к оборотам вала, что позволяет избавиться от помех. Алгоритмическая защита от помех основана на использовании технологии сличения повторяющихся образов сигналов и устранения случайных составляющих. Метод устойчиво работает даже на оборудовании со скоростью вращения около 5 об/мин.
Для детальной диагностики и локализации дефектов, то есть привязки их к конкретной детали подшипника, фирмой SPM разработан удобный и надёжный инструмент – спектр ударных импульсов, или SPM-спектр. Метод доступен широкому кругу пользователей с 2002 года, поэтому все заявления о том, что SPM не располагает возможностями для детальной диагностики, не соответствуют действительности.
Суть SPM-спектра состоит в следующем. Последовательность зарегистрированных и обработанных для статистического анализа импульсов вполне корректно рассматривать, как временной сигнал. Следовательно, к нему может быть применено БПФ.
Рис. 6. Получение SPM-спектра.
Анализ получившегося спектра практически ничем не отличается от обычного анализа спектра вибрации. Единственная разница, о которой должен помнить диагност – это разница в физической природе исходного сигнала.
Рис. 7. SPM-спектр с симптомами дефектов.
Метод ударных импульсов является мощным высокоточным инструментом в арсенале современной диагностики.
Выводы
Рис. 5. Измерение прочности методом отрыва
1. Мнимая простота и высокая производительность косвенных методов неразрушающего контроля теряются при выполнении требований построения градуировочной зависимости и учете (устранении) влияния факторов, искажающих результат. Без выполнения этих условий данные методы при обследовании конструкций можно применять только для качественной оценки прочности по принципу «больше — меньше».
2. Результаты измерений прочности базовым методом разрушающего контроля путем сжатия отбираемых образцов также могут сопровождаться большим разбросом, вызванным как неоднородностью бетона, так и другими факторами.
3. Учитывая повышенную трудоемкость разрушающего метода и подтвержденную достоверность результатов, получаемых прямыми методами неразрушающего контроля, при обследовании рекомендуется применять последние.
4. Среди прямых методов неразрушающего контроля оптимальным по большинству параметров является метод отрыва со скалыванием.
А. В. Улыбин, к. т. н.; С. Д. Федотов, Д. С. Тарасова (ПНИПКУ «Венчур», Санкт-Петербург)
Список литературы:
1. Штенгель В. Г. О корректном применении НК в обследованиях железобетонных конструкций длительно эксплуатирующихся сооружений // В мире НК. 2009. №3. С. 56-62.
2. Улыбин А. В. О выборе методов контроля прочности бетона построенных сооружений // Инженерно-строительный журнал. 2011. №4 (22). С. 10-15
3. Джонс Р., Фэкэоару И. Неразрушающие методы испытаний бетонов. Пер.срумынск. М., Стройиздат, 1974. 292 с.
4. Штенгель В. Г. Общие проблемы технического обследования неметаллических строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений // Инженерно-строительный журнал. 2010. №7(17). С. 4-9.
5. Пособие по обследованию строительных конструкций зданий. М.: ЦНИИПромзданий, 1997.179 с.
6. Лужин О. В. Обследование и испытание зданий и сооружений/О. В.Лужин и др. М.: Стройиздат, 1987. 264 с.
7. Строительные конструкции: учебное пособие /Р. Л. Маилян, Д. Р. Маилян, Ю. А. Веселов. Изд. 4-е. Ростов н/Д : Феникс, 2010. 875 с.
Также читайте:
Оконная фурнитура | Двери межкомнатные | Деревянные окна | Фурнитура для межкомнатных дверей
Правила контроля и оценки прочности бетона в монолитных конструкциях
Прочность бетона на сжатие возможно основная характеристика, от которой зависят эксплуатационные свойства монолитных конструкций. В зависимости от прочности устанавливается класс бетона. Говоря о прочности бетона подразумевают способность бетона противостоять агрессивным средам и внешним механическим воздействиям. На сегодняшний день наиболее актуальные способы определения прочности бетона на сжатие — это методы неразрушающего контроля правила для которых устанавливаются по ГОСТ 18105, ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624.
Ниже мы рассмотрим основные неразрушающие методы для определения прочности бетона в монолитных конструкциях:
Ультразвуковой метод определения прочности бетона на сжатие
Ультразвуковой метод применяют для определения прочности бетона в промежуточном и проектном (как правило, 28-суточном) возрасте и возрасте, превышающем проектный при обследовании конструкций.
Измерения в бетоне проводят методами сквозного или поверхностного прозвучивания. Определение прочности бетона монолитных конструкций в основном проводят методом поверхностного прозвучивания.
Ультразвуковые измерения проводят приборами, предназначенными для измерения времени и скорости распространения ультразвука в бетоне, аттестованными и поверенными в установленном порядке. Наиболее распространенные на сегодняшний день приборы для определения прочности бетона ультразвуковым методом это приборы отечественного производства, такие как «УК1401», «УКС МГ4», «Пульсар 2.2» и т.д
При использовании нескольких приборов при контроле прочности бетона на одном строительном объекте их показания перед установлением градуировочной зависимости следует оттарировать на одном эталоне так, чтобы погрешность их показаний не превышала 0,5%.
При поверхностном прозвучивании размер базы измерительного прибора должен быть не менее 120 и не более 200 мм, а 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 выступов высотой более 0,5 мм. Поверхность бетона должна быть очищена от пыли.
При построении градуировочной зависимости по результатам параллельных испытаний ультразвуковым методом и методом отрыва со скалыванием или испытаний образцов, отобранных из конструкций, на подлежащих испытанию конструкциях или их зонах предварительно проводят ультразвуковые измерения и определяют участки с минимальным и максимальным косвенными показателями. Затем выбирают не менее 12 участков, включая участки, в которых значение косвенного показателя максимальное, минимальное и имеет промежуточные значения.
После испытания ультразвуковым методом эти участки испытывают методом отрыва со скалыванием по ГОСТ 22690 или отбирают из них образцы для испытания по ГОСТ 28570.
Возраст бетона отдельных участков не должен отличаться более чем на 25% среднего возраста бетона зоны конструкции или группы конструкций, подлежащей контролю. Возраст отдельных участков конструкции не учитывают, если градуировочную зависимость устанавливают для конструкций, возраст которых превышает два месяца.
На каждом участке определяют положение арматуры, а затем ультразвуковым прибором проводят не менее двух измерений косвенного показателя. Прозвучивание проводят в двух взаимно перпендикулярных направлениях под углом примерно 45° к направлению арматуры, параллельно или перпендикулярно к ней. При прозвучивании в направлении, параллельном арматуре, линию прозвучивания располагают между арматурными стержнями (рисунок 1).
Рисунок 1 — Расположение линии прозвучивания. 1 – положение прибора при испытании; 2 – расположение арматуры
Отклонение отдельных результатов измерений скорости или времени распространения ультразвука на каждом участке от среднего арифметического значения результатов измерений для данного участка не должно превышать 2%. Результаты измерений, не удовлетворяющие этому условию, не учитывают при вычислении среднеарифметического значения скорости (времени) распространения ультразвука для данного участка.
Градуировочную зависимость устанавливают по единичным значениям косвенного показателя и прочности бетона. За единичное значение косвенного показателя принимают среднее значение косвенных показателей на участке. За единичное значение прочности бетона принимают прочность бетона участка, определенную методом отрыва со скалыванием или испытанием отобранных образцов.
Метод упругого отскока, метод ударного импульса
Наиболее популярные приборы отечественных производителей это приборы серии «Оникс» (Оникс 2.5, 2.6), среди импортного производства «молотки Шмидта» (Original Shmidt, Digi Shmidt), Испытания проводят в следующей последовательности:
- прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно испытуемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
- положение прибора при испытании конструкции относительно горизонтали рекомендуется принимать таким же, как и при испытании при установлении градуировочной зависимости. При другом положении прибора необходимо вносить поправку на показания в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
- фиксируют значение косвенной характеристики в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
- вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.
Так же, как и для ультразвукового метода, при использовании приборов упругого отскока или ударного импульса необходимо устанавливать градуировочную зависимость между косвенными и прямыми показателями прочности бетона.
Метод отрыва со скалыванием
В большинстве случаев для испытаний бетона методом «отрыва со скалыванием» используются отечественные приборы, такие как «ПОС50МГ4» или «ОНИКС-ОС».
При испытании методом отрыва со скалыванием участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.
Испытания проводят в следующей последовательности:
- если анкерное устройство не было установлено до бетонирования, то в бетоне выполняют отверстие, размер которого выбирают в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора в зависимости от типа анкерного устройства;
- в отверстие закрепляют анкерное устройство на глубину, предусмотренную инструкцией по эксплуатации прибора, в зависимости от типа анкерного устройства;
- прибор соединяют с анкерным устройством;
- нагрузку увеличивают со скоростью 1,5-3,0 кН/с;
- фиксируют показание силоизмерителя прибора и величину проскальзывания анкера (разность между фактической глубиной вырыва и глубиной заделки анкерного устройства) с точностью не менее 0,1 мм.
Измеренное значение силы вырыва умножают на поправочный коэффициент, определяемый по формуле:
где h — рабочая глубина заделки анкерного устройства, мм; Δh — величина проскальзывания анкера, мм.
Если наибольший и наименьший размеры вырванной части бетона от анкерного устройства до границ разрушения по поверхности конструкции отличаются более чем в два раза, а также, если глубина вырыва отличается от глубины заделки анкерного устройства более чем на 5%, то результаты испытаний допускается учитывать только для ориентировочной оценки прочности бетона.
Ориентировочные значения прочности бетона не допускается использовать для оценки класса бетона по прочности и построения градуировочных зависимостей. Так же результаты испытания не учитывают, если глубина вырыва отличается от глубины заделки анкерного устройства более чем на 10% или была обнажена арматура на расстоянии от анкерного устройства, меньшем, чем глубина его заделки.
Всего за 8 месяцев 2020 года сотрудниками ГБУ «ЦЭИИС» на объектах капитального строительства было проведено более 900 работ по определению фактического класса бетона по прочности на сжатие требованиям проектной документации и техническим регламентам.
Работниками ГБУ «ЦЭИИС» по полученным результатам были подготовлены экспертные заключения, которые в установленном порядке направлены в Мосгосстройнадзор.
______________________________________________________________________________________
Список используемой литературы
- ГОСТ 18105 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности»
- ГОСТ 17624 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности»
- ГОСТ 22690 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»
- ГОСТ 28570 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций»
испытание прочности бетона методом упругого отскока
Соответствие марки и класса бетона
Прочность бетона на сжатии – это основной показатель, который характеризует бетон.
Существуют две системы выражения данного показателя:
Прочность бетона на сжатии — это основной показатель, который характеризует бетон. Именно на него ориентируется неразрушающий контроль прочности бетона в монолитных конструкциях. Существуют две системы выражения данного показателя:
- Класс бетона, B — это так называемая кубиковая прочность (т. е. сжимаемый образец в форме куба), показывающая выдерживаемое давление в МПа. Доля вероятности разрушения во время испытания бетона на прочность не превышает 5 единиц из 100 испытуемых образцов. Обозначается латинской буквой B и числом, показывающим прочность в МПа. Согласно СНиП 2.03.01–84 «Бетонные и железобетонные конструкции».
- Марка бетона, M — это предел прочности бетона на сжатие, кгс/см². Обозначается латинской буквой М и числами от 50 до 1000. Максимальное отклонение, которое допускает контроль и оценка прочности бетона по ГОСТ 26633–91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые, — 13,5%.
Марка бетона и класс определяются спустя 28 дней со дня заливки, при нормальных условиях, или расчет ведется с учетом коэффициента (через 7–14 суток материал приобретает 60–80% марочной прочности, через 28 суток примерно 100%, через 90 суток —130%.). Ультразвуковой метод неразрушающего контроля бетона проводят, как правило, в промежуточном и проектном возрасте железобетонной конструкции.
На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе, качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование. На скорость твердения бетона большое влияние оказывает температура и влажность среды. Условно-нормальной считается среда с температурой 15–20°С и влажностью воздуха 90–100%. С повышением содержания цемента в бетоне его прочность растет до определенного предела. Затем она растет незначительно, другие же свойства бетона ухудшаются: увеличивается усадка, ползучесть. Поэтому не рекомендуется вводить на 1 м³ бетона более 600 кг цемента.
Соответствие марки бетона (М) классу (В) и прочности на сжатие
Марка бетона, М | Класс бетона, B | Прочность, МПа | Прочность, кг/см2 |
М50 | 3,5 | 4,5 | 45,8 |
М75 | 5 | 6,42 | 65,5 |
М100 | 7,5 | 9,63 | 98,1 |
— | 10 | 12,84 | 130,9 |
М150 | 12,5 | 16,05 | 163,7 |
М200 | 15 | 19,26 | 196,4 |
М250 | 20 | 25,69 | 261,8 |
М300 | 22,5 | 28,9 | 294,6 |
— | 25 | 32,11 | 327,3 |
М350 | 27,5 | 35,32 | 360 |
М400 | 30 | 38,35 | 392,8 |
М450 | 35 | 44,95 | 458,2 |
М500 | 40 | 51,37 | 523,7 |
М600 | 45 | 57,8 | 589,2 |
М700 | 50 | 64,2 | 654,6 |
М750 | 55 | 71,64 | 720,1 |
М800 | 60 | 77,06 | 785,5 |
Метод отрыва со скалыванием занимает в ряду неразрушающих методов определения прочности бетона особое место. Считаясь неразрушающим методом, метод отрыва со скалыванием по своей сущности является разрушающим методом, так как прочность бетона оценивается по усилию, необходимому для разрушения небольшого объема бетона, что позволяет наиболее точно оценить его фактическую прочность. Поэтому этот метод применяется не только для определения прочности бетона неизвестного состава, но и может служить для построения градуировочных зависимостей для других методов неразрушающего контроля. Этот метод применяется на тяжелые бетоны и конструкционные бетоны на легких заполнителях в монолитных и сборных бетонных и железобетонных изделиях, конструкциях и сооружениях и устанавливает метод испытания бетона и определения его прочности на сжатие путем местного разрушения бетона при вырыве из него специального анкерного устройства. Такой ультразвуковой метод контроля прочности бетона позволяет определить прочность на сжатие для бетонов в диапазоне прочностей от 5,0 до 100,0 МПа. При разработке стандарта использованы материалы ГОСТ 22690–88.
Одним из наиболее распространенных и эффективных способов неразрушающего контроля определения прочности бетона является измерение склерометром, или как его еще называют, молоток Шмидта.
| ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам | |
ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности | |
ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определения прочности механическими методами неразрушающего контроля
ГОСТ 22690-2015 Бетоны.Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. |
Методы определения прочности бетона: используемое оборудование
С помощью представленных ниже приборов можно проводить испытания бетона неразрушающим методом. Это позволяет точнее прогнозировать физические характеристики готовых железобетонных конструкций, а значит — минимизировать убытки строительной организации и оградить заказчика работ от всевозможных неприятностей.
Помимо прочего, такой контроль качества бетона допускает проведение проверок бетона, температура которого опустилась ниже 0ºС. Традиционные методы контроля качества бетона в лабораторных условиях таким удобством похвастать не могут: ранее приходилось брать образец и проверять его при комнатной температуре в лабораторных условиях. Интересно современное решение еще и тем, что подрядчики могут не прибегать к услугам профильных организаций на каждом этапе строительных работ. В свою очередь, специалисты могут самостоятельно приехать на объект и провести экспертизу качества бетона в соответствии с нормами ГОСТ. Оборудование достаточно компактно и мобильно, а подготовка результатов занимает минимум времени.
Используемое оборудование
Молоток Шмидта Original Schmidt type N
Испытание изделий из бетона посредством молотка Шмидта Original Schmidt – наиболее распространенная во всем мире методика измерения, не разрушающая бетон в соответствии с ГОСТ 22690-2015
Для каждого конкретного вида испытаний изделий из бетона компания Proceq предлагает соответствующую модель молотка.
Доступны модели молотков Шмидта для испытаний бетонных изделий типа Original Schmidt с различными энергиями удара для испытания материалов разнообразных типов и размеров.
Наши молотки типов N, NR, L и LR специально разработаны для оценки качества и прочности на сжатие бетонных изделий с диапазоном от 10 до 70 Н/мм2 (от 1 450 до 10 152 фунтов/кв. дюйм).
Модели со встроенными бумажными самописцами (LR и NR) способны автоматически регистрировать значения отскока на бумажной ленте.
Сертификат утверждения типа СИ Брошюра Молотки Шмидта
ПОС-50МГ4″Скол» предназначен для неразрушающего контроля прочности бетона методами скалывания ребра, отрыва со скалыванием и отрыва стальных дисков по ГОСТ 22690-2015.
Измерение прочности бетона с помощью такого оборудования допускается как на возводимых проектах, так и у готовых зданий. Прибор незаменим в строительной сфере, в работе коммунальных служб и реставрационных бюро, периодически проверяющих целостность зданий. Модель получила энергонезависимую память, в которой сохраняется двести последних результатов измерений. Они маркируются маркой бетона и точной датой проведения анализа, позволяя специалистам легко отслеживать динамику изменения ключевых показателей.
Неразрушающий контроль прочности бетона
При возведении зданий, в рамках проведении контроля качества монолитных конструкций, производится проверка прочности бетона, при которой, согласно ГОСТ 18105-2010, п 4.2, контролю подлежат:
— прочность в проектном возрасте;
— прочность в промежуточном возрасте (при снятии несущей опалубки; нагружении конструкций, до достижения ими проектной прочности). В случае достижения 90% проектной прочности бетона, при испытании в промежуточном возрасте, испытания бетона в проектном возрасте могут не производится.
Согласно ГОСТ 18105-2010, п 4.4. для монолитных конструкций контроль прочности бетона проводится по схемам В или Г, которые подразумевают применение неразрушающих методов контроля прочности (см. п. 4.8). И только в исключительных случаях согласно примечания к п. 4.3— «….при невозможности проведения сплошного контроля прочности бетона монолитных конструкций с использованием неразрушающих методов, допускается определять прочность бетона по контрольным образцам, изготовленным на строительной площадке и твердевшим в соответствии с требованиями 5.4, или по контрольным образцам, отобранным из конструкций…».
Неразрушающие методы контроля прочности делятся на два основных вида:
— прямой неразрушающий метод контроля — метод отрыва со скалыванием.
— косвенные неразрушающие методы контроля
• ультразвуковой метод;
• метод отскока;
• метод ударного импульса;
• метод пластических деформаций
Что же касается схем контроля прочности бетона, то попробуем разобраться в чем основное отличие этих схем с точки зрения потребителя.
Схема В –для определения требуемой прочности бетона рассчитывается коэффициент вариации. При данной схеме контроля прочности не происходит завышения требуемого значения прочности бетона, но чтобы провести контроль прочности бетона монолитной конструкции по схеме В необходимо, либо все испытания проводить методом отрыва со скалыванием, либо предварительно построить градуировочные зависимости используемых косвенных методов для данной партии бетона, а для этого требуется провести не менее 12 параллельных испытаний косвенным методом и методом отрыва со скалыванием (при этом процедуру придется повторять при изменении вида нормируемой прочности бетона)(п 6.2.2 ГОСТ 22690-2015, п 6.5. ГОСТ 17624-2012). И в том и в другом случае проведение таких испытаний требует значительных затрат и негативно отразится на внешнем виде конструкции, учитывая требуемое количество измерений методом отрыва со скалыванием, зато проводимая статистическими методами оценка прочности бетона максимально близка по значению к фактической прочности.
Схема Г – коэффициент вариации не рассчитывается, но при оценке класса бетона происходит завышение требуемого значения прочности бетона. Следует отметить, что в случае испытаний по схеме Г, все равно придется проводить испытания с применением метода отрыва со скалыванием — необходимо выполнить процедуру привязки универсальной градуировочной зависимости (обычно указывается в паспорте прибора или в иной нормативной документации на метод контроля) к контролируемой партии бетона путем проведения не менее трех параллельных испытаний косвенным методом и методом отрыва со скалыванием и расчета коэффициента совпадения Кс по приложению Ж (ГОСТ 22690-2015), на который будут умножаться все измеренные значения прочности.
Для иллюстрации выше сказанного приведем пример использования схемы Г для контроля прочности:
Бетонный завод (контроль прочности по схеме А) поставил на объект бетон с классом по прочности на сжатие в проектном возрасте В15 с коэффициентом вариации прочности 10%. Требуемая прочность такого бетона согласно ГОСТ 18105-2010 составит Rт=Kт*Внорм=1,14*15=17,1 МПа (соответственно и фактические значения прочности в проектном возрасте при правильной укладки и уходу за бетонам будут близки к этой цифре). Однако требуемая прочность при контроле по схеме Г должна составить Rт=Kт*Внорм=1,28*15=19,2МПа. Что выше фактического значения прочности и поэтому возможны выбраковки партий бетона. Чтобы избежать таких моментов рекомендуется оговаривать с поставщиком бетона схему контроля прочности.
Наша лаборатория осуществляет контроль прочности бетона, используя как лабораторные (разрушающие) методы контроля прочности бетона (по контрольным образцам и образцам , отобранным из конструкций), так и неразрушающие методы контроля прочности бетона. Для этих целей используется следующее оборудование:
— Испытательный пресс ТП-1-1500
— Испытательный пресс ТП-1-100
— Ультразвуковой прибор контроля прочности бетона УКС-МГ4
— Измеритель прочности бетона ПОС-50МГ4.О
— Бур машина KEOS KS-250
узнать стоимость проведения измерений
Измерители прочности бетона различаются методами оценки прочности бетона. методы принято разделять на разрушающие и неразрушающие.
Вас также может заинтересовать раздел: испытательное оборудование. | ||
Сравнение DIN / ISO 8047 (Entwurf) с несколькими стандартами по определению скорости ультразвуковых импульсов в бетоне
Сравнение DIN / ISO 8047 (Entwurf) с несколькими стандартами по определению скорости ультразвуковых импульсов в бетоне NDTnet — апрель 1997 г., том 2, № 04Сравнение DIN / ISO 8047 (Entwurf) с несколькими стандартами по определению скорости ультразвукового импульса в бетоне
С. Поповичс, К. Комлос *, Дж. Поповичс **Университет Дрекселя, Филадельфия, Пенсильвания (США)
* Институт строительства и архитектуры, Бра тислава (Словакия)
** Северо-Западный университет, Эванстон, Иллинойс (США)
Ключевые слова: прочность на сжатие, бетон, стандарты, ультразвук
Этот документ был представлен на Международном симпозиуме неразрушающих испытаний в гражданском строительстве (NDT-CE) 26.-28.09.1995 г. в Берлине. NDT-CE, полная программа или ультразвуковая часть
- Введение
- Метод
- Факторы, влияющие на скорость импульса
- Общее сравнение стандартов скорости
- Возражения
- Выводы
Введение
- Неразрушающий контроль бетона быстро приобретает все большее значение из-за ухудшения инфраструктуры.Было предложено множество методов испытаний, но ни один из них не является удовлетворительным. Тем не менее метод, основанный на продольной скорости импульса, стал популярным благодаря своей простоте и экономической эффективности.
- DIN / ISO 8047 (Entwurf) «Затвердевший бетон — Определение скорости ультразвукового импульса» на немецком языке
- «Испытания бетона — рекомендации и комментарии» Н.Burke in Deutscher Ausschuss fur Stahlbeton (DAfStb), Heft 422, 1991, как дополнение к DIN / ISO 1048 на немецком языке
- ASTM C 597-83 (91) «Стандартный метод испытаний для определения скорости импульса через бетон»
- BS 1881: Часть 203: 1986 «Испытания бетона — Рекомендации по измерению скорости ультразвуковых импульсов в бетоне»
- RILEM / NDT 1 1972 «Испытание бетона ультразвуковым импульсным методом»
- ГОСТ 17624-87 «Бетон. Ультразвуковой метод определения прочности» на русском языке.
- STN 73 1371 «Метод ультразвукового импульсного контроля бетона» на словацком языке (идентичен чешскому CSN 73 1371)
- МИ 07-3318-94 «Испытания бетонных покрытий и бетонных конструкций отбойным молотком и ультразвуком», техническое руководство на венгерском языке.
В большинстве стран есть стандартизированные процедуры для выполнения этого теста (1). В данной статье анализируются следующие восемь из этих стандартов:
За сравнением и анализом методов испытаний следует критическая оценка. Это обязательно субъективно; тем не менее, есть надежда, что это поможет в улучшении использования метода скорости ультразвуковых импульсов и внесет вклад в улучшение будущих технических характеристик.
В некоторых стандартах используется термин «измерение» (Messung) или эквивалент скорости пульса. Это не совсем правильно, потому что напрямую измеряется только расстояние между двумя преобразователями и время прохождения.(Время прохождения — это время, необходимое для прохождения импульса через бетон.) Скорость импульса рассчитывается на основе этих двух значений. Тем не менее, это неправильное название не вызывает большого недоумения.
Для наглядности текст, касающийся спецификаций в стандарте DIN / ISO, выделен курсивом, все остальное написано как обычный текст.
Метод
- В основе сравнения лежит стандарт DIN / ISO 8047 (Entwurf).Он разделен на 7 глав и приложение. Каждая глава состоит из нескольких подразделов. Эти подглавы будут кратко описаны и сравнены с соответствующими главами других стандартов. В сравнениях подчеркиваются различия между методами испытаний. Если нет сравнения DIN с ASTM по какому-то конкретному пункту, это означает, что два стандарта аналогичны в этом отношении.
- должен производить повторяющиеся импульсы с частотой не менее 10 импульсов в секунду и не более 150 импульсов в секунду;
- Измерение времени должно сено: точность 0,5%;
- напряжение, генерируемое преобразователем, должно быть усилено по мере необходимости для создания запускающих импульсов в цепи измерения времени;
- Должно быть предусмотрено калибровочное устройство для проверки правильности работы схемы измерения времени.
- преобразователи расположены прямо напротив друг друга.Это самый чувствительный расположение, и называется прямым коробка передач;
- преобразователи расположены по диагонали относительно друг друга, то есть преобразователи расположены поперек углов. Это менее чувствительно, чем прямая передача, и называется диагональной передачей;
- Преобразователи прикреплены к одним и тем же боковым поверхностям. Это наименее чувствительное устройство, которое называется непрямой передачей.
Цель и использование
Сфера применения DIN / ISO ограничивается определением скорости продольных ультразвуковых волн в бетоне.Эта так называемая «скорость импульса» может использоваться для оценки однородности бетона в конструкции, измерения толщины слоя бетона низкого качества, отслеживания изменений бетона с течением времени и обнаружения дефектов и анизотропии. Также допустимо использовать его для оценки прочности бетона при наличии надежных калибровочных кривых. Однако следует отметить, что это ультразвуковое испытание не является приемлемой заменой стандартного определения разрушающей прочности.Определение упругих постоянных не упоминается в DIN.
Аналогичные ограничения и применения даны в других стандартах, особенно в стандартах ASTM и RILEM. Однако большинство из них позволяет оценить упругие постоянные по измерениям скорости импульса. BS также предлагает объяснения различных способов использования скорости пульса.
Основные принципы теста
Метод
Метод, указанный во всех стандартах, основан на том же принципе.Импульсы продольных ультразвуковых волн генерируются электроакустическим преобразователем, который находится в контакте с поверхностью испытуемого бетона. После прохождения через бетон импульсы принимаются и преобразуются в электрическую энергию вторым датчиком. Скорость v рассчитывается исходя из расстояния 1 между двумя преобразователями и измеренного электронным способом времени прохождения импульса t как v = l / t.
Аппарат
Обычно устройство состоит из генератора импульсов, пары преобразователей, усилителя и электронного устройства синхронизации для измерения времени прохождения. Согласно DIN, генератор должен иметь: точность измерения времени +/- 1%, короткое время нарастания, способность генерировать низкочастотную генерацию и пригодность для работы в полевых условиях. Для коротких путей рекомендуется использование преобразователя высокой частоты (от 60 до 200 кГц); для длинных путей рекомендуется использовать низкую частоту (от 10 до 40 кГц). В большинстве случаев приемлемы преобразователи с частотным диапазоном от 40 до 60 кГц. Устройство синхронизации должно быть достаточно чувствительным, чтобы запускаться импульсами малой амплитуды.
ASTM также указывает, что генератор импульсов
Британский стандарт предлагает метод проверки точности транзита. измерение. Венгерская спецификация требует точности измерения времени 0,1 мкс.
Согласно ГОСТу, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения времени пролета стандартных образцов не должны быть больше дельта = +/- (0,01t + 0,1), где t — время пролета в мкс. Кроме того, отклонение индивидуальных измерений переходного оттенка образца от среднего значения измерений того же образца не должно превышать 2%.
Согласно STN, точность испытательного устройства на эталонных стержнях должна быть +0.01 Как будто температура окружающей среды колеблется от -10 до + 45 ° C, а влажность не более 80%. RILEM предоставляет подробную информацию о характеристиках преобразователя.
Порядок действий
В стандарте DIN описаны три возможных варианта расположения датчиков для определения скорости. Эти:
По возможности следует использовать устройство прямой передачи и на поверхностях, которые контактировали с формой.
Важно обеспечить адекватную акустическую связь между бетоном и лицевой стороной каждого преобразователя. Для большей части бетона поверхности обычно достаточно гладкие, чтобы обеспечить хорошую передачу ультразвука, если нанести тонкий слой соответствующего связующего агента. Точность измерения времени прохождения следует проверять с помощью калибровочного устройства перед очень серия измерений. Расстояние между двумя преобразователями должно быть измерено с точностью +/- 1%, а время прохождения должно быть записано с точностью до трех значащих цифр.
Наиболее подробное описание измерений с любым из трех расположений датчиков представлено в BS. Подробности касаются калибровки, принадлежностей, таких как электронно-лучевой осциллограф, цифровых инструментов и т. Д. Согласно ASTM, повторные измерения должны проводиться в одном и том же месте, чтобы минимизировать ошибочные показания из-за плохого контакта. В RILEM, а также в венгерской спецификации предлагается перед испытанием сгладить шероховатую бетонную поверхность.RILEM также предоставляет подробную информацию об измерениях времени прохождения с помощью осциллографа как методом максимальной амплитуды, так и методом фиксированной амплитуды. И BS, и STN предупреждают, что непрямая передача дает более низкие скорости импульсов, чем метод прямой передачи. В ГОСТе указано, что максимальная глубина и диаметр пустот в зоне контакта не должны превышать 3 мм и 6 мм соответственно, а максимальная высота любого выступа не должна превышать 0,5 мм.
Расчеты
Во всех стандартах указано, что скорость импульса v следует рассчитывать как
v = л / т (1)
В соответствии со словацким стандартом скорость импульса, определенная в одномерном или двумерном образце, должна быть пересчитана на эквивалентную скорость импульса в трехмерном образце следующим образомv
l3 = k 3 v l1 (2)v
l3 = (k 3 / k 2 ) v l2 (3) гдеv l1 = скорость импульса в одномерном образце, таком как стержень
v l2 = скорость импульса в двумерном образце, например, пластине
v l3 = скорость импульса в трехмерном образце.
Значения коэффициентов k 2 и k 3 зависят от значения динамического коэффициента Пуассона pcu и могут быть получены следующим образом:
ГОСТ разрешает использовать время прохождения t вместо скорости, когда значение 1 остается постоянным.
Отчет
Стандарт DIN / ISO предоставляет подробные инструкции по составлению протокола испытаний. Это включает: описание испытанной конструкции или образца; спецификации на бетон; бетонный состав; состояние отверждения; и возраст; аппаратура и методика испытаний; расположение преобразователей; расположение арматуры; свойства бетонной поверхности; расчетная влажность; длина пути; скорость импульса в разных направлениях; и другая значимая информация.
Требования других стандартов короче, но охватывают в основном те же элементы отчета. ASTM требует измеренного времени прохождения, а также скорректированного времени прохождения. В БС указываются дата, время и место расследования. Венгерская спецификация требует имени клиента, цели тестирования, имен исполнителей измерений, используемого оборудования, визуальных наблюдений и деталей отбора проб.
Точность
В приложении DIN / ISO указано, что следует проверять точность времени прохождения. Если эта проверка выполняется с помощью калибровочной шкалы, время прохождения должно быть известно с точностью +/- 0,2 с. Измеренные значения не должны отличаться более чем на +/- 0,5% от известного значения калибровочной шкалы.
Согласно заявлению о точности ASTM, испытания с участием трех испытательных приборов и пяти операторов показали, что для длин пути от 0.От 3 до 6 м через прочный бетон, разные операторы, использующие один и тот же инструмент, или один оператор, использующий разные инструменты, обеспечат воспроизводимость результатов временного испытания в пределах 2%. В случае изношенного бетона разброс результатов значительно увеличивается. Однако в таких случаях расчетные скорости будут достаточно низкими, чтобы четко указать на наличие повреждений в испытуемом бетоне.
Факторы, влияющие на скорость импульса
- В стандарте DIN обсуждается несколько факторов, которые могут влиять на измеренное время прохождения, помимо качества бетона.Эти:
- температура (в практических пределах эффект незначителен)
- слишком короткая длина пути (длина пути должна быть больше 100-150 мм для прямой передачи и больше для непрямой передачи)
- микротрещины (можно уменьшить скорость)
- Влага в бетоне (может немного увеличить скорость).
- образец является одномерным, когда a и b L (стержни, призмы, цилиндры и балки),
- образец двумерный (плоский) при b L. Это тонкие пластины;
- в противном случае образец считается трехмерным (кубы, короткие призмы, цилиндры и балки).
В таких случаях критерий
а> 2 л л и b> 2 л л - a, b = размеры поперечного сечения, перпендикулярного направлениям передачи.
- T = толщина плиты,
- l L = — длина волны в бетоне, определяемая соотношением l L = v L / f u , где v L — скорость импульса ультразвуковой волны в бетоне, а f u — частота ультразвукового волнового движения в бетоне.
- T = толщина плиты,
- v c = скорректированная скорость импульса в бетоне, км / с
- v s = скорость импульса в стальном стержне, км / с
- a = расстояние от поверхности стального стержня до линии, соединяющей ближайшую точку в два преобразователя, мм
- t = время прохождения, мс
- l = длина прямого пути между преобразователями, мм.
- v s = скорость импульса в стальном стержне, км / с
- d i = диаметры арматурных стержней
- n = количество арматурных стержней
- l = длина пути.
- Когда концентрация стали больше, влияние арматурных стержней перпендикулярно или наклонная к длине пути выражается следующим уравнением:
- n = количество арматурных стержней
- v с = скорость импульса в стальном стержне, км / с
- v cs = скорость импульса в железобетоне при измерении в направлении, перпендикулярном или наклонном к направлению арматурных стержней, км / с.
Ниже обсуждается влияние двух дополнительных факторов.
Размер и форма образца
Размер образца бетона в направлении распространения импульса должен быть не менее 80 мм при испытании ультразвуком с частотой 40-60 кГц.Меньшие образцы следует использовать с осторожностью.
STN регулирует длину ультразвуковой волны в соответствии с формой и размерами тестируемых элементов. Формы определены следующим образом:
Влияние стальной арматуры на скорость импульса
Стальная арматура увеличивает измеренную скорость импульса, когда она находится в непосредственной близости от пути прохождения импульса. Это влияние особенно сильно, когда арматура параллельна направлению распространения импульса. Увеличение, однако, незначительно, если расстояние между стальной поверхностью и траекторией больше одной шестой измеренной длины.Влияние стальной арматуры перпендикулярно направлению измерения очень мало, за исключением тяжелой арматуры.
Если невозможно избежать путей распространения волн, параллельных арматурным стержням, и путь находится поблизости (a / I
куда
Уравнение 6 может быть изменен, чтобы дать следующее:
V
c = k v м (7) гдеV м = I / t = измеренная кажущаяся скорость импульса, км / с
k = поправочный коэффициент, определяемый как k = g + 2 (a / l) (1-g 2 ), в котором g = v c / v s .
Воздействием арматурных стержней, оси которых перпендикулярны направлению распространения волны и диаметр менее 20 мм, можно не учитывать.В ГОСТе также указано, что измерения времени пролета следует производить в направлении, перпендикулярном направлению стальной арматуры. Концентрация арматуры по пути распространения волны должна быть менее 5%. Допускаются измерения вдоль пути, параллельного направлению стальной арматуры, если расстояние между дорожкой и стальной поверхностью больше одной шестой измеренной длины.
В СТН также указано, что предпочтительны измерения, перпендикулярные направлению армирования.В этом случае влияние стальных стержней незначительно, если концентрация стали S не равна
| куда | |
| куда |
В спецификации RILEM представлены несколько разные формулы для эффектов параллельного и перпендикулярного армирования.
Словацкий стандарт строго ограничивает измерение скорости, если путь параллелен направлению армирования. В таких случаях преобразователи должны располагаться вне зоны влияния арматуры. Предполагаемая зона воздействия представляет собой цилиндрическую поверхность с приблизительным диаметром 1/6.
Общее сравнение стандартов скорости
- Большинство исследованных ультразвуковых эталонов были выпущены более десяти лет назад. Это может указывать на отсутствие прогресса в ультразвуковом испытании бетона.
Помимо общего сходства, общего сходства меньше. Например, DIN / ISO ближе к ASTM, чем к другим. Точно так же BS и RILEM очень похожи друг на друга, а STN и ГОСТ похожи.Причины такого сходства, вероятно, имеют географический и / или политический характер. Например, венгерская спецификация 1994 г. больше не показывает зависимости от российских спецификаций.
ASTM, DIN / ISO и венгерские спецификации довольно компактны. Они больше концентрируются на спецификации измерения времени прохождения. Другие стандарты также предоставляют подробные сведения для оценки прочности бетона по скорости импульса, а также для оценки других свойств бетона, таких как упругие постоянные, обнаружение дефектов и определение однородности бетона.Другая причина большой длины британского стандарта заключается в том, что многие формулы представлены и объяснены, как в учебнике.
Возражения
- Многие положения и спецификации в проанализированных стандартах подтверждаются литературой, но не все. Было бы слишком долго обсуждать это всесторонне, поэтому иллюстрация ограничена предыдущими работами авторов этой статьи.Например, было показано (2, 3), что допущение, что скорость импульса не зависит от размера и формы образца, длины пути, частоты и напряжений в бетоне, приемлемо, но только в первом приближении.
Гораздо важнее с инженерной точки зрения главное возражение авторов против анализируемых стандартов. Дело в том, что стандарты не предупреждают пользователя о подводных камнях. оценки свойств бетона по скорости продольного импульса.В большинстве стандартов перечислено около полдюжины возможных применений этого ультразвукового испытания, таких как оценка прочности, упругих констант, обнаружение дефектов и т. Д., Часто дополняемых формулами. Однако ни один из стандартов не оценивает эти применения по их надежности. Это прискорбно, потому что создается впечатление, что тест скорости импульса одинаково подходит для всех этих приложений, что не так (4,5). Фактически, лучшее и, возможно, единственное надежное применение скорости продольного импульса — это (а) проверка однородности бетона и (б) мониторинг изменений в бетоне с течением времени.Оценка прочности возможна только с точностью до 20%, и даже это может быть достигнуто только в строгих лабораторных условиях с установленной калибровочной кривой. Эта низкая точность не может быть улучшена путем дополнения измерения скорости импульса другими тестами, такими как испытание отбойным молотком (6). Другие предлагаемые применения скорости импульса (обнаружение дефектов, измерение глубины трещины и т. Д.) Еще менее надежны.
Очевидно, что нынешнее состояние ультразвукового контроля бетона требует улучшения.Первым шагом к этому может быть предупреждение в стандартах о неопределенностях использования метода стандартизированной скорости продольного импульса. Дальнейшее улучшение должно происходить от лучшего понимания теории распространения ультразвуковых импульсов в бетоне. Это может привести к использованию поверхностных и других направленных волн, а также передовых методов обработки сигналов (7,8). К сожалению, эти авторы не знают никаких стандартов, касающихся таких тестов.
Выводы
- Восемь проанализированных стандартов и спецификаций показывают значительное сходство в измерении времени прохождения ультразвуковых продольных импульсов в бетоне.Тем не менее. есть и отличия. Некоторые стандарты предоставляют более подробную информацию о приложениях скорости импульса, таких как оценка прочности, обнаружение дефектов и т. Д. Однако было установлено, что точность большинства этих приложений, включая оценку прочности, является неприемлемо низкой. Поэтому рекомендуется, чтобы будущие стандарты оценивали надежность приложений.
Отсюда также следует, что современное состояние ультразвукового контроля бетона нуждается в улучшении.Поскольку дальнейшее улучшение может быть достигнуто за счет использования поверхностных и других направленных волн, передовых методов обработки сигналов и т. Д., Разработка стандартов для них является своевременной.
Благодарность
Эта статья была частично спонсирована Американо-словацкой программой по науке и технологиям.
Список литературы
- Теодору Г., Zerstorungsfreie Betonprufungen (неразрушающий контроль бетона), Бетон-Верлаг, Дюссельдорф, 1989.158 с.
- Поповикс С., Роуз Дж. Л. и Поповикс Дж. С. «Поведение ультразвуковых импульсов в бетоне», Cement annul Concrete Research, Vol. 20, No. 2, 1990. С. 259 — 270.
- Popovics, S., Popovics, J. S., «Влияние напряжений на скорость ультразвукового импульса в бетоне», Материалы и конструкции — Исследования и испытания, RILEM, Vol. 24, No. 139, Paris, January 1991. pp. 15–23.
- Поповикс, С., Поповикс, Дж. С., «Неправильное применение стандартного метода измерения скорости ультразвукового импульса для испытания бетона», Технология конструкционных материалов — конференция по неразрушающему контролю, Scancella, R.Дж., Каллахан, М. Э. (Редакторы), Technomic, Атлантик-Сити, Нью-Джерси, 23–25 февраля 1994 г., стр. 241–246.
- Popovics, S., и Popovics, J. S., «Критика метода измерения скорости ультразвукового импульса для испытания бетона», Неразрушающий контроль бетонных элементов и конструкций, F. Ansari and S. Strue, Editors, Proc. ASCE, Сан-Антонио, апрель 1992 г., стр. 94–103.
- Поповичс, С., «Статистическое определение дельты дельты сопротивления в Америке» (Современное состояние определения бетона. Сила по скорости импульса в Америке), II Cemento, Anno 83 °, No.3, июль сентябрь 1986. С. 1 17-128.
- Поповичс, С., и Поповичс, Дж. С., «Потенциальные ультразвуковые методы, основанные на поверхностных волнах и затухании для оценки повреждений в бетоне — обзор», «Диагностика бетонных конструкций», Т. Явор, редактор, Proceeding of the International RILEM — IMEKO Конференция, Experteentrum, Братислава, 1991. С. 101–104.
- Поповикс, Дж. С., «Подходят ли современные ультразвуковые методы для бетона? — Исследовательское исследование», Труды, неразрушающая оценка строительных конструкций и материалов, Б.А. Супренант и др., Редакторы, Университет Колорадо, Боулдер, Колорадо, октябрь 1990 г., стр. 327 — 339.
Ссылки на другие ресурсы в Интернете по ультразвуковому контролю гражданского / бетонного строительства
© Авторское право 1. Апрель 1997 г. Рольф Дидерихс, [email protected] / DB: Article / SO: DGZfP / AU: Popovics_S / AU: Komlos_K_ / AU: Popovics_J / CN: RUS / CT: UT / CT :crete / CT: civil / ED: 1997-04
Ультразвуковой контроль бетона | FPrimeC Solutions Inc.
Скорость ультразвукового импульса (UPV) — это эффективный метод неразрушающего контроля (NDT) для контроля качества бетонных материалов и обнаружения повреждений в конструктивных элементах. Методы UPV традиционно использовались для контроля качества материалов, в основном однородных материалов, таких как металлы и сварные соединения. Благодаря недавнему прогрессу в технологии датчиков, этот тест получил широкое распространение при испытании бетонных материалов. Ультразвуковой контроль бетона — эффективный способ оценки качества, однородности и глубины трещин.Процедура испытания была стандартизирована как «Стандартный метод испытания скорости импульса через бетон» (ASTM C 597, 2016).
Ультразвуковой контроль бетона — как это работает?
Концепция, лежащая в основе технологии, заключается в измерении времени распространения акустических волн в среде и их сопоставлении с упругими свойствами и плотностью материала. Время прохождения ультразвуковых волн отражает внутреннее состояние испытательной площадки. В общем, для данной траектории большее время прохождения коррелирует с бетоном низкого качества с большим количеством аномалий и недостатков, в то время как меньшее время прохождения коррелирует с высококачественным бетоном с меньшим количеством аномалий.Как только ультразвуковая волна распространяется в пределах испытательной зоны, волна отражается от границы аномалий, что приводит к увеличению времени прохождения. Это приводит к более высокому времени передачи (более низкая скорость волны) в бетоне низкого качества и меньшему времени передачи (более высокая скорость волны) в бетоне хорошего качества.
Для выполнения теста UPV можно использовать различные конфигурации датчиков. Это включает прямую передачу, полупрямую передачу и косвенную (наземную) передачу. На рисунке выше показаны различные конфигурации преобразователя в зависимости от доступа к поверхности тестовой зоны.Скорость ультразвука зависит от траектории движения сигнала, которая определяется конфигурацией преобразователя. На рисунке ниже показано влияние конкретных аномалий и недостатков на время распространения акустической волны и соответствующую скорость на заданной траектории (ACI 228.2R, 2013).
Couplant | Контакт бетон-преобразователь
Преобразователи UPV должны полностью контактировать с бетонной поверхностью; в противном случае воздушный карман между датчиком и бетоном может привести к ошибке измерения (т.е.е. неточное измерение времени прохождения). Одна из причин заключается в том, что при плохом контакте будет передаваться лишь незначительное количество волновой энергии. Для устранения воздушных карманов и обеспечения хорошего контакта можно использовать различные связующие (например, вазелин, жир, жидкое мыло и каолин-глицериновая паста). Рекомендуется делать слой связующего как можно тоньше.
Применение UPV-тестирования бетона
Несколько исследователей и инженеров изучили использование ультразвукового контроля бетона в различных инженерных проектах:
1- Определение скорости импульса
2- Оценка качества бетона (подробнее)
3- Установление однородности и однородности бетона
4- Измерение глубины трещин на поверхности (подробнее)
5- Прогноз прочности бетона на сжатие (подробнее)
UPV — Параметры воздействия
Для проведения надежных ультразвуковых испытаний из бетона поверхность бетона должна быть чистой и без пыли.Подходящая связка необходима для установления идеального соединения между датчиками бетона и UPV. Особое внимание следует уделить арматуре в бетоне, поскольку скорость распространения волны в металле намного выше, чем в бетоне. Интерпретация результатов испытаний в сильно армированном бетоне несколько затруднительна. Прямая конфигурация является наиболее идеальной для получения надежных показаний; однако использование этой конфигурации в основном ограничено лабораторией. Таким образом, до, во время и после проведения испытания необходимо решить следующие вопросы:
1 — Свойства бетона (размер, тип и содержание заполнителя)
2 — Контакт датчика / материал связующего вещества
3 — Наличие арматуры
4 — Конфигурация датчика
Влияние содержания воды и температуры на скорость ультразвуковых импульсов в бетоне
дель Рио, Л.М., Хименес, А., Лопес, Ф., Роса, Ф.Дж., Руфо, М.М., и Паниагуа, Дж. М., Определение характеристик и твердение бетона с помощью ультразвукового контроля, Ultrason. , 2004, т. 42, №№ 1–9, стр. 527–530.
Google ученый
дель Рио, Л. М., Лопес, Ф., Пареха, К., и Каллехас, Б., Ультразвуковое исследование твердения бетона в строительных столбах, 19-я Международная конференция. Congr. Акуст. , 2007.
Google ученый
Одаира, Э. и Масудзава, Н., Содержание воды и его влияние на распространение ультразвука в бетоне — возможность неразрушающего контроля, Ультразвук. , 2000, т. 38, №№ 1–8, стр. 546–552.
Артикул Google ученый
Озеркан, Г. Н., Яман, О. И., Оценка цементных растворов с помощью ультразвука, 4-я Ближневосточная конференция по неразрушающему контролю. Выставлен. , 2007.
Google ученый
Тртник Г., Тюрк Г., Кавчич Ф., Босильков В. Б., Возможности использования метода передачи ультразвуковых волн для оценки времени начального схватывания цементного теста, Cem. Concr. Res. , 2008, т. 38, нет. 11. С. 1336–1342.
Артикул Google ученый
Йилдрим Х. и Сенгул О. Модуль упругости некондиционных и обычных бетонов, Конст. Строить. Матер. , 2011, т. 25, нет. 4, стр.1645–1652.
Артикул Google ученый
Панзера, Т.Х., Рубио, Дж. К., Боуэн, К. Р., Васконселос, В. Л., и Стрекер, К., Корреляция между структурой и скоростью импульса цементных композитов, Adv. Джем. Res , 2008, т. 20, нет. 3. С. 101–108.
Артикул Google ученый
Lafhaj, Z., Goueygou, M., Djerbi, A., and Kaczmarek, M., Корреляция между пористостью, проницаемостью и ультразвуковыми параметрами раствора с переменным соотношением вода / цемент и содержанием воды, Cem.Concr. Res. , 2006, т. 36, нет. 4. С. 625–633.
Google ученый
Е. Г., ван Брейгель, К. и Фраай, А. Л. А., Экспериментальное исследование по оценке микроструктуры цементирующего материала в раннем возрасте с помощью ультразвукового импульса, Heron , 2011, т. 46, нет. 3. С. 161–167.
Google ученый
Берриман, Дж., Пурнелл, П., Хатчинс, Д.А. и Нейлд А. Поправочные коэффициенты влажности и содержания заполнителя для ультразвуковой оценки бетона с воздушной связью, Ultrason. , 2005, т. 43, нет. 4. С. 211–217.
Артикул Google ученый
Таньилдизи Х., Коскун А. Определение главного параметра скорости ультразвукового импульса и прочности на сжатие легкого бетона дисперсионным методом // Физ. J. Nondestr. Тестирование , 2008, т.44, нет. 9. С. 639–646.
Артикул Google ученый
Чжан Дж., Цинь Л. и Ли З. Дж. Мониторинг гидратации материалов на основе цемента с помощью методов удельного сопротивления и ультразвуковых методов, Mater. Struct. , 2009, т. 42, нет. 1. С. 15–24.
Артикул Google ученый
Кришна Рао, М.В., Ратиш Кумар, П., и Хан, А.М., Исследование влияния отверждения на прочность бетонной смеси стандартной марки, Facta Univ.(Сер. Archit. Civ. Eng.) , 2010, т. 8, вып. 1. С. 23–34.
Артикул Google ученый
МАГАТЭ: Руководство по неразрушающему контролю бетонных конструкций , I. A. E.A., 2002. стр. 231.
Бенмеддур, Ф., Виллен, Г., Абрахам, О., и Чоинска, М., Разработка ультразвукового экспериментального устройства для определения характеристик бетона для ремонта конструкций, Constr.Строить. Матер. , 2012, т. 37, стр. 934–942.
Артикул Google ученый
Фадрагас, К.Р., Гонсалес, М.Р., Зависимость скорости распространения ультразвукового импульса от содержания свободной воды в бетонной конструкции в условиях тропического климата, Mater. Констр. , 2012, т. 62, нет. 305. С. 39–53.
Артикул Google ученый
Lencis, U., Удрис, А., Корякинс, А., Влияние влаги на скорость ультразвукового импульса в бетоне, отверждаемом при нормальных условиях и при повышенной температуре, Constr. Sc. , 2013, т. 14. С. 71–78.
Google ученый
BS 1881. Рекомендации по измерению скорости ультразвуковых импульсов в бетоне — Часть 203 , Лондон: Br. Стоять. Ин-т, 1986.
ASTM C 597-09. Стандартный метод испытания скорости импульса через бетон , West Conshohocken, PA: ASTM Int., 2009.
DIN ISO 8047. Определение скорости ультразвукового импульса , Ger. Inst. Стоять. (DIN), 1998.
ГОСТ 17624-87. Ультразвуковой метод определения прочности, Москва.
ГОСТ 26134-84.Ультразвуковой метод определения морозостойкости, Москва.
Янг, Х., Лин, Ю., Сяо, К., и Лю, Дж. Й., Оценка остаточной прочности бетона на сжатие при повышенных температурах с использованием скорости ультразвукового импульса, Fire Safety J. , 2009, vol. . 44, нет. 1. С. 121–130.
Артикул Google ученый
TS 802. Проектирование бетонных смесей, Анкара: Тюрк. Стоять. Ин-т, 2009.
TS EN12390-4. Испытания затвердевшего бетона — Часть 4: Спецификации прочности на сжатие для испытательных машин, Анкара: Turk. Стоять. Inst., 2002.
TS EN12504-4. Тестирование бетона — Часть 4: Определение скорости ультразвукового импульса, Анкара: Turk. Стоять. Inst., 2012.
Банджи, Дж. Х., Достоверность ультразвуковых испытаний скорости импульса для бетона на месте на прочность, NDT Int. , 1980, т. 13, вып. 6. С. 296–300.
Артикул Google ученый
Банджи, Дж. Х. и Мадандуст, Р., Оценка неразрушающего контроля прочности легкого бетона, P. I. Civil Eng.-Str. В , 1994, т. 104, нет. 3. С. 275–283.
Google ученый
Джонс, Р., Неразрушающий контроль бетона , Cambridge Univ. Пресс, 1962.
Google ученый
Тртник Г., Кавчич Ф. и Тюрк Г. Прогнозирование прочности бетона с использованием скорости ультразвукового импульса и искусственных нейронных сетей, Ultrason., 2009, т. 49, нет. 1. С. 53–60.
Артикул Google ученый
Улукан З.К., Тюрк К. и Каратас М. Влияние минеральных добавок на корреляцию между скоростью ультразвука и прочностью на сжатие для самоуплотняющегося бетона. J. Nondestr. Тестирование , 2008, т. 44, нет. 5. С. 367–374.
Артикул Google ученый
Сравнение пяти стандартов ультразвукового импульсного испытания бетона — Университет Иллинойса, Урбана-Шампейн
TY — JOUR
T1 — Сравнение пяти стандартов ультразвукового импульсного испытания бетона
AU — Komlos
, Karol 9000 AU — Popovics, SandorAU — Nurnbergerova, Terezia
AU — Babal, Богумил
AU — Popovics, John S.
PY — 1996/6
Y1 — 1996/6
N2 — Суть метода измерения скорости импульса заключается в том, что время перехода ультразвукового продольного импульса (волны) измеряется в бетоне. Исходя из этого, можно рассчитать скорость импульса и сделать выводы относительно прочности или общего качества бетона или того и другого. Многие страны стандартизировали эту процедуру, пять из которых сравниваются в этой статье. Это американские (ASTM), британские (BS), немецкие (DIN), российские (ГОСТ) и словацкие (STN) стандарты.Лучшее и, возможно, единственное надежное применение скорости ультразвукового импульса — это проверка однородности бетона и отслеживание изменений в бетоне с течением времени. Оценка прочности возможна с точностью только ± 20%, и даже это может быть достигнуто только в строгих лабораторных условиях. Другие приложения (обнаружение дефектов, измерение глубины трещин и т. Д.) Еще менее надежны. Таким образом, они непригодны для практических целей, особенно в полевых условиях. Ни в одном из рассмотренных стандартов не содержится предупреждений о ненадежности большинства этих приложений.Есть надежда, что оценка этих стандартов поможет лучше использовать метод измерения скорости ультразвуковых импульсов и внесет вклад в улучшение будущих стандартов.
AB — Суть метода скорости импульса заключается в том, что время перехода ультразвукового продольного импульса (волны) измеряется в бетоне. Исходя из этого, можно рассчитать скорость импульса и сделать выводы относительно прочности или общего качества бетона или того и другого. Многие страны стандартизировали эту процедуру, пять из которых сравниваются в этой статье.Это американские (ASTM), британские (BS), немецкие (DIN), российские (ГОСТ) и словацкие (STN) стандарты. Лучшее и, возможно, единственное надежное применение скорости ультразвукового импульса — это проверка однородности бетона и отслеживание изменений в бетоне с течением времени. Оценка прочности возможна с точностью только ± 20%, и даже это может быть достигнуто только в строгих лабораторных условиях. Другие приложения (обнаружение дефектов, измерение глубины трещин и т. Д.) Еще менее надежны.Таким образом, они непригодны для практических целей, особенно в полевых условиях. Ни в одном из рассмотренных стандартов не содержится предупреждений о ненадежности большинства этих приложений. Есть надежда, что оценка этих стандартов поможет лучше использовать метод измерения скорости ультразвуковых импульсов и внесет вклад в улучшение будущих стандартов.
кВт — Бетон
кВт — Скорость импульса
кВт — Стандарты
кВт — Прочность
кВт — Ультразвуковой контроль
UR — http: // www.scopus.com/inward/record.url?scp=0030164983&partnerID=8YFLogxK
UR — http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=0030164983&partnerID=8YFLogxK
U210 9107 DOJO 9107 DOJ — 10.1520 / cca10310j
M3 — Артикул
AN — ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: 0030164983
VL — 18
SP — 42
EP — 48
JO — Цемент, бетон и заполнители
JF — Цемент
SN — 0149-6123
IS — 1
ER —
Стальная пластина A517 Gr Q какова прочность стали, используемой для железобетона. Поставщик — ГОСТ 4543 стальной прокат
Наша компания предлагает надежные пластины Corten B для различных applicationatio A517-H Режущие детали ns, такие как стеллажи для выставки товаров, кольца газовых горелок, теплообменники, морской транспорт, строительство мостов, скульптурное строительство и многое другое.
Стальная пластина A517 Gr Q какова прочность стали, используемой для производства железобетона сталелитейный завод
Концентрация напряжений Детали со скосами A517GrQ Торцы, такие как отверстия, также показали небольшое растрескивание. Следовательно, напряжение и деформация увеличивались по высоте компонента Рис. Обработанные детали A517GrQ
Стальной лист A517 Gr Q какова прочность стали, используемой для поставщика железобетона Поставщик стального листа
Высокий уровень напряжений в соответствии с конструкцией и методом изготовления.ценится за современный эстетичный вид, а также за свои антикоррозионные свойства. Данные каталога можно найти в конце этой публикации.
Стальная пластина A517 Gr Q какова прочность стали, используемой для поставщика железобетона Экспортер стальной пластины
Мы гордимся своей приверженностью и уровнем предлагаемых услуг и стремимся работать в тесном сотрудничестве с клиентами, чтобы гарантировать, что мы оправдаем ваши ожидания. Наша цель — обеспечить как можно более бесперебойную повседневную работу вашего бизнеса.
EN дает более подробную информацию о различных типах несплошностей — дефектах и дефектах, а также о том, как их можно исправить для различных типов стали.
Вот где мясо для всех практических целей. Если нет, то эта статья поможет вам получить полную информацию об этих тарелках в деталях.
Стальная пластина A517 Gr Q какова прочность стали, используемой для поставщика железобетона Производитель стального листа
Но перед этим важно знать его марку и сталь, используемую для производства этих пластин.S355 J2 N — это обычная высокопрочная сталь, которая в основном используется для строительных работ.
Это нелегированная конструкционная сталь со спецификациями EN. Из этой стали изготавливаются различные изделия, а стальные листы являются одним из популярных продуктов, используемых в нескольких отраслях и сферах применения.
API 5L, AS 1163, AWWA C200, EN 10217-5, EN 10224, ГОСТ 20295 Spiralweld
Сварка под флюсом (SAW) Труба
1 Производственный процесс:
Труба большого диаметраSAW получила свое название от этапа производственного процесса, на котором сварочная дуга погружается во флюс во время сварки.Флюс защищает сталь в зоне сварного шва от загрязнений, содержащихся в воздухе при нагревании до температур сварки. Для больших трубопроводов, сваренных двойной дуговой сваркой под флюсом (DSAW), требуются как внутренние, так и внешние сварные швы, которые выполняются в отдельных процессах, отсюда и «двойной» префикс. DSAW включает в себя как продольно сваренную SAW (LSAW), так и спиральную (или спиральную) сварную SAW (HSAW).
После формирования цилиндр затем сваривается как изнутри, так и снаружи в продольном направлении по длине цилиндра с использованием процесса SAW с использованием до пяти сварочных проволок, в результате чего получается сварная труба.
HSAW (или «спиральная сварка») большая линейная труба характеризуется как стальная труба, имеющая шов DSAW по всей длине трубы в форме спирали. HSAW производится с использованием горячекатаного рулона, который формируется в полый цилиндр путем скручивания скелпа при его разворачивании (так же, как картонная сердцевина в рулоне бумажного полотенца), а затем сваривается, когда края сходятся вместе, используя автоматизированный процесс SAW как внутри цилиндра, так и вне цилиндра. Конечный продукт — сварная труба.
Этапы производственного процесса HSAW обычно включают: размотку и правку; сварка концов скелпа для непрерывной прокатки; обрезка кромок и снятие фаски; формовочная и прихваточная сварка; нарезка по длине; стапельная и ремонтная сварка; внутренняя очистка трубы; внутренняя и внешняя ПАВ; дальнейшая внутренняя уборка; снятие сварных швов на концах труб; и снятие фаски с концов труб.
Процессы производства крупногабаритных трубHSAW также включают в себя ряд этапов контроля качества, включая, помимо прочего, следующие: ультразвуковой контроль скелпа и кромок; отбор проб и разрушающий контроль; осмотр ПИЛ; контроль прихваточных швов; гидростатические испытания; ультразвуковой контроль; рентгеновский контроль сварных швов / беспленочная радиография; заключительная проверка; и генерация сертификатов.Заявитель использует как процесс LSAW, так и процесс HSAW для производства труб большого диаметра.
2. Технические характеристики труб
2.1 Линия трубы
API 5L PSL1 / PSL 2 Магистральная труба: гр. B X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70, X80 / BM.X42M, X46M, X52M, X60M, X65M, X70, X80M
API 5L: tubos de Aço Carbono para Condução de óleo e gás, sem costura ou soldados: Grau / Classe: Gr. А; B; X42; X46; X52; X56; X60; X65; X70; X80; X90 и X100.- PSL1 / PSL2
ISO 3183-1 / 2 Нефтяная и газовая промышленность — Стальные трубы для системы транспортировки трубопроводов-L240M, L290M, L320M, L360M, L390M, L415M, L450M, L485M, L555M, L690M
ISO 3183-3 Стальные трубы для нефтяной и газовой промышленности для системы транспортировки трубопроводов — L245NC / L245NCS, L290NC / L290NCS, L360NC / L360NCS, L290MC / L290MCS, L360MC / L360MCS, L415MC / L415MCSMC, L450MC / L48MC / L48MCSMC450MC / L485MCSMC5
AS 2885 Трубопроводы-Газ и жидкая нефть Часть 1: Проектирование и строительство
DIN 2470-1 Стальные газопроводы на допустимое рабочее давление до 16 бар
DIN 2470-2 Стальные газопроводы для допустимых рабочих давлений более 16 бар
EN 10208-1: 2009, Трубы стальные для трубопроводов для горючих жидкостей — Технические условия поставки — Часть 1: Трубы класса требований А.
EN 10208-2: 2009, Трубы стальные для трубопроводов для горючих сред. Технические условия поставки. Часть 2: Трубы класса требований B. L245MB, L290MB, L320MB, L360MB, L390MB, L415MB, L450MB, L485MB, L555MB
EN 10208-3 Трубы из нелегированной и легированной мелкозернистой стали
EN 10217-1 / 3 Сварные стальные трубы для давления — P195TR1-P195TR2, P235TR1-P235TR2, P265TR1-P265TR2, S235JR, S275JR, S355JR
EN10217-5 Сварные стальные трубы для работы под давлением — Технические условия поставки — Часть 5: Дуговая сварка под флюсом нелегированных и разрешенных стальных труб с заданными характеристиками при повышенных температурах
EEMUA Publ 203: 2004, Руководство по применению ISO 3183, части 2 (1996) и 3 (1999) Нефтяная и газовая промышленность — Стальные трубы для трубопроводов — Технические условия поставки.
NACE MR 0175 / ISO 15156-2 Нефтяная и газовая промышленность — Материалы для использования в h3S-содержащих средах при добыче нефти и газа. Часть 2. Устойчивые к растрескиванию углеродистые и низколегированные стали и применение чугунов.
NACE TM 0177 Лабораторные испытания металлов на устойчивость к сульфидному растрескиванию под напряжением в средах с сероводородом (h3S)
NACE TM 0284 Стандартный метод испытаний — Оценка сталей трубопроводов и сосудов под давлением на устойчивость к водородному растрескиванию
ASM B31.11-2002 Трубопроводы для транспортировки жидкого навоза
DEP 31.40.20.30-Gen LINEPIPE ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В НЕФТЕГАЗОВЫХ ОПЕРАЦИЯХ В НЕЧЕРНЫХ УСЛОВИЯХ (ПОПРАВКИ / ДОПОЛНЕНИЯ К API SPEC 5L)
DEP 31.40.20.31-Gen LINEPIPE ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В НЕФТЕГАЗОВЫХ ОПЕРАЦИЯХ В КИСЛОРОДНЫХ УСЛОВИЯХ (ПОПРАВКИ / ДОПОЛНЕНИЯ К API SPEC 5L)
DEP 31.40.20.35-Gen Линейная труба для некритических условий эксплуатации (поправки / дополнения к ISO 3183-1)
DEP 31.40.20.37-Gen Linepipe для критических служб (поправки / дополнения к ISO 3183-3)
DEP 31.40.40.38-Gen Испытания новых трубопроводов гидростатическим давлением
DEP 31.40.60.11-Gen Обнаружение утечек в трубопроводе
DEP 31.40.60.12-Gen Ремонт трубопроводов (дополнения к ANSI / ASME B31.4 и B31.8)
DEP 61.40.20.30-Gen Сварка трубопроводов и сопутствующих объектов (поправки / дополнения к ANSI / API STD 1104)
DEP 31.40.50.30-Gen Пусконаладочные работы трубопроводов
ГОСТ 20295: 1985 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия — К56, К60, К65.
ГОСТ Р 52079: 2003 Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.
Стандарт на материалы и оборудование IPS-M-PI-190 для трубопроводов
KOC-MP-019 Стандарт KOC на трубы, полученные дуговой сваркой под флюсом (SAW) по API 5L
KOC-MS-001 Часть 1 Спецификация материалов Кувейт трубопроводная труба для кислых сред
NRF-001-Pemex-2007 Стальные трубы для сбора и транспортировки углеводородов
Наземные трубопроводы RP 43-1 согласно BS 8010
01-SAMSS-038 Спецификация системы материалов для трубопроводной трубы API 5L
2,2 Строительная труба
Спецификация API 2B для изготовления труб из конструкционной стали
ASTM A139 ДЫМОХОДЫ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ КАНАЛЫ для систем фильтрации воздуха и пыли, а также для удаления дыма, СТОЛБЫ для кресельных подъемников и мостов
ASTM A252 Фундаментные сваи для уплотнения грунта, морские причалы — Grade1, Grade 2, Grade 3
ASTM A500 Холоднформованные сварные и бесшовные конструкционные трубы из углеродистой стали, круглые и фасонные
AWWA C200: стальная водопроводная труба 6 дюймов и больше
AS1579 Трубы и фитинги для дуговой сварки стальных вод и сточных вод
AS 2159 Проектирование и установка свай
Сваи буронабивные AS 812
BS 534: Трубы стальные и специальные для водоснабжения и канализации
BS 3601-1 Трубы и трубки из углеродистой стали с заданными характеристиками при комнатной температуре для работы под давлением
BS 3602-2 Технические условия на стальные трубы и трубки, работающие под давлением: углеродистая и углеродистая марганцовистая сталь с заданными свойствами при повышенных температурах.Часть 2: Трубы, сваренные под флюсом
BS 6323 Трубы стальные бесшовные и сварные для автомобильного машиностроения и общего машиностроения. Часть 1: Общие требования. Часть 7: Особые требования к стальной трубе
BS 6363 Сварная конструкционная пустотелая сталь из холоднокатанной стали
DIN 1626 СВАРОЧНЫЕ ЦИРКУЛЬНЫЕ ТРУБЫ ИЗ Нелегированных СТАЛЕЙ С ОСОБЫМИ ТРЕБОВАНИЯМИ К КАЧЕСТВУ
DIN 2460 Трубы стальные для гидротехнических сооружений
EN 10219-1 Холодногнутые сварные полые профили из нелегированных и мелкозернистых сталей — S235JRH, S275J0H, S275J2H, S275NH, S275NLH, S355JOH, S355J2H, S355K2H, S355NH, S355NLH
EN 10224 Стальные трубы, соединения и фитинги для транспортировки водных жидкостей, включая питьевую воду — L235, L275, L355
IS 4923 Трубы стальные для полых профилей, используемых в конструкциях
JIS G3457: Трубы из углеродистой стали, сваренные дуговой сваркой
JIS A5525: Сваи из стальных труб
KS D 3566 Трубы из углеродистой стали общего назначения — STK 90,400,490,500,540
KS D 3583 Труба из углеродистой стали, сваренная дугой — SPW 400
KS F4602 Стальные трубы сваи
3.Характеристики покрытия
3.1. Внешнее покрытие
3.1.1 Внешнее эпоксидное покрытие
CAN / CSA-Z245.20 Стандарт для внешнего эпоксидного покрытия сплавлением для стальных труб
AS 3862 Стандартные технические условия для внешнего эпоксидного покрытия, связанного плавлением, для стальных труб
AWWA C213 Стандарт эпоксидного покрытия, связанного плавлением, для внутренних и внешних поверхностей стальных водопроводов.
EN 10289 Стальные трубы и фитинги для наземных и морских трубопроводов — внешнее жидкое эпоксидное покрытие и покрытие, модифицированное эпоксидной смолой
ISO 21809-2 Нефтяная и газовая промышленность. Наружные покрытия для подземных или подводных трубопроводов, используемых в трубопроводных транспортных системах. Часть 2: Эпоксидные покрытия, полученные плавлением.
NACE RP0394 Национальная ассоциация инженеров-коррозионистов Стандартная рекомендуемая практика, применение, производительность и контроль качества применяемого на заводе эпоксидного покрытия для наружных труб, связанного плавлением.
NACPA 12-78 Национальная ассоциация производителей покрытий для труб Процедура внешнего нанесения эпоксидной смолы (FBE) на стальные трубы, применяемой на заводе.
SAES-H-002 Внутренние и внешние покрытия для стальных трубопроводов и трубопроводов
09-SAMSS-089 Заводское внешнее покрытие FBE
09-SAMSS-091 Внутренние покрытия FBE, применяемые в заводских условиях
DEP 31.40.30.32-Gen Техническая спецификация для внешнего порошкового эпоксидного покрытия, связанного плавлением, для трубопроводной трубы
3.1.2 Полиэтиленовое покрытие
CAN / CSA Z245.21 Внешнее полиэтиленовое покрытие для трубы
DIN 30670 Полиэтиленовая оболочка стальных труб и стальных фасонных деталей
NFA 49-710 Нанесение наружного трехслойного покрытия на основе полиэтилена методом экструзии
DNV-RP-F106 Наносимые на заводе внешние покрытия трубопроводов для контроля коррозии
AS / NZS 1518 Система внешнего экструдированного полиэтиленового покрытия высокой плотности для труб
ISO 21809-1 Нефтяная и газовая промышленность. Наружные покрытия для подземных или подводных трубопроводов, используемых в трубопроводных транспортных системах. Часть 1. Полиолефиновые покрытия (3-слойный полиэтилен и 3-слойный полипропилен)
DEP 31.40.30.31-Gen. Технические характеристики внешнего полиэтиленового и полипропиленового покрытия для трубопроводной трубы
Стандарт материалов и конструкции IPS-G-TP-335 для трехслойной системы полиэтиленового покрытия
PETROBRAS ET-200.03 Технические условия («Материалы трубопроводов для производственных и технологических объектов») для использования линейного полиэтилена низкой плотности в трубопроводах из углеродистой стали в соответствии с приложением 13 таких технических условий.
09-SAMSS-113 Внешнее ремонтное покрытие для подземных трубопроводов и трубопроводов (APCS-113)
3.1.3 Полипропиленовое покрытие
DIN30678 Полипропиленовая оболочка стальных труб и стальных фасонных частей
EN 10286 Стальные трубы и фитинги для наземных и морских трубопроводов — Внешние трехслойные покрытия на основе экструдированного полипропилена.
NFA 49-711 Внешнее трехслойное покрытие на основе нанесения полипропилена методом экструзии
09-SAMSS-114 Трехслойные экструдированные наружные покрытия из трехслойного полипропилена, применяемые в заводских условиях, для трубопроводной трубы
3.1.4 Полиуретановое покрытие
AWWA C222 Полиуретановые покрытия для внутренних и внешних поверхностей стальных водопроводных труб и фитингов
BS 5493 Полиуретановое покрытие
DIN 30677.2 Полиуретановая изоляция арматуры
EN 10290 Внешние жидкие полиуретановые покрытия
3.1.5 Полиолефиновое покрытие
AWWA C225 Системы покрытия из плавленого полиолефина для наружной части стальных водопроводов
AWWA C215 Экструдированные полиолефиновые покрытия для наружных поверхностей стальных водопроводов
AWWA C216 Стандарт для термоусаживаемых сшитых полиолефиновых покрытий для наружной части специальных участков, соединений и фитингов для стальных водопроводов
AWWA C224 Двухслойная система полиамидного покрытия на основе нейлона-11 для внутренних и внешних поверхностей стальных водопроводных труб и фитингов
AWWA C225 Системы наплавленного полиолефина для наружных поверхностей стальных водопроводов
3.1.6 Ленточное покрытие
ISO 21809-3 Нефтяная и газовая промышленность. Наружные покрытия для подземных или подводных трубопроводов, используемых в трубопроводных транспортных системах. Часть 3: Покрытия полевых стыков.
AWWA C209-00 Стандарт для холодных ленточных покрытий для наружных поверхностей специальных секций, соединений и фитингов для стальных водопроводов
AWWA C214-00 Стандарт для систем ленточного покрытия для наружной части стальных водопроводов
AWWA C217-99 Стандарт для холодного нанесения петролатумной ленты и покрытий из нефтяного воска для наружных работ, специальных участков, соединений и фитингов для подземных / погруженных в воду стальных водопроводов
AWWA C218 Стандарт для наружного покрытия надземных стальных водопроводов и фитингов
EN 12068 / DIN 30672 СТАНДАРТНЫЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ САМОКЛЕЯЩИЕСЯ ЛЕНТЫ
3.1.7 Битумное покрытие
DIN 30673 Битумные покрытия и футеровка для стальных труб, фитингов и сосудов.
3.1.8 Покрытие каменноугольной эмалью
AWWA C203 Каменноугольные защитные покрытия и футеровки для стальных водопроводов — эмаль и лента — горячее нанесение
AWWA C205 Защитная футеровка и покрытие из цементного раствора для стальных водопроводных труб — 4 дюйма (100 мм) и больше — Применяется в магазине
3.1.9 Бетонное утяжеленное покрытие
DNV-OS-F101 Система подводных трубопроводов
ASTM C171 Спецификация листового материала для покрытия бетона
BS EN 12620 Заполнители для бетона
ISO 21809-5: 2009, Нефтяная и газовая промышленность. Внешние покрытия для подземных или подводных трубопроводов, используемых в трубопроводных транспортных системах. Часть 5: Наружное бетонное покрытие.
ASTM C42 Стандартный метод испытаний для получения и испытания просверленных кернов и пиленых балок из бетона
ASTM C642 Стандартный метод испытаний удельного веса, поглощения и пустот в затвердевшем бетоне
ASTM C87 Стандартный метод испытания влияния примесей в мелкозернистом заполнителе на прочность раствора BS 1881 Методы испытания бетона
BS 3148 Методы испытаний воды для изготовления бетона
BS 4482 Тяжелая проволока из мягкой стали для армирования бетона
BS 4483 Технические условия на стальную ткань для армирования бетона
BS 4449 Спецификация стержней из углеродистой стали для армирования бетона
ISO 4012 Определение прочности на сжатие образцов для испытаний
3.1.10 Морское покрытие
ISO 12944 Краски и лаки — Защита от коррозии стальных конструкций с помощью системы защитной окраски (части 1-8)
ISO 20340 Краски и лаки — Требования к характеристикам систем защитной окраски для морских и родственных сооружений
ISO 15741 Краски и лаки — Покрытия, снижающие трение, для внутренних и морских трубопроводов для некоррозионных газов
3.2. Внутреннее покрытие
3.2.1 Эпоксидное покрытие
API RP 5L2 Рекомендуемая практика для внутреннего покрытия трубопроводов для некоррозионных газопроводов.
Стандарт AWWA C210 для систем жидких эпоксидных покрытий для внутренних и внешних поверхностей стальных водопроводов
AWWA C213 Стандарт эпоксидного покрытия, связанного плавлением, для внутренних и внешних поверхностей стальных водопроводов
NFA 49-709 Внутренний может быть эпоксидным 80 мкм
NFA 49-708 Рекомендации по внутреннему покрытию трубопроводов
3.2.2 Битумная футеровка
DIN 30673 Битумные покрытия и футеровка для стальных труб, фитингов и сосудов
СТАНДАРТНОЕ БИТУМНОЕ ПОКРЫТИЕ UNI-ISO 5256/87
3.2.3 Футеровка из цементного раствора
AS / NZS 1516 Футеровка трубопроводов цементным раствором на месте
AWWA C203 Каменноугольные защитные покрытия и футеровки для стальных водопроводов, эмаль и лента, Hot-pap. (Включая добавку C203a-99)
AWWA C205 Цементно-растворная защитная футеровка и покрытие для стальных водопроводных труб — 4 дюйма. (100 мм) и для больших магазинов
AWWA C602 Стандарт для облицовки водопроводных трубопроводов цементным раствором — 4 дюйма (100 мм) и более — на месте
AS 1281 Трубопроводы из мягкой стали с цементным покрытием
3.3 Нанесенный материал покрытия
3M: SK 134, SK6233, SK6352 Toughkote, SK 314, SK 323, SK 206N, SK 226N, SK 6251 DualKote SK-6171, SK 206P, SK226P,
Внутренние покрытия 3M: Купон EP2306HP
DuPont: 7-2500, 7-2501, 7-2502, 7-2508, 7-2514, 7-2803, 7-2504 Nap Gard Gold 7-2504, Nap Rock: 7-2610, 7-2617 Порошки FBE
DuPont: Ремкомплекты; 7-1631, 7-1677, 7-1862, 7-1851
Внутренние покрытия DuPont: 7-0008, 7-0010, 7-0014, 7-0009SGR, 7-0009LGR, 7-2530, 7-2534, 7-2509
Akzo Nobel: Interzone 485, Interzone 505, Interzone 954, Internline 876 Seal Coat
Хэмпел: 85448,97840
Denso: 7200, 7900 Покрытия для высоких температур эксплуатации
Внутренняя жидкая эпоксидная смола: Powercrete Superflow
Что такое ультразвуковой контроль бетона на прочность на сжатие?
🕑 Время считывания: 1 минута
Ультразвуковой контроль бетона или испытание скорости ультразвукового импульса на бетоне — это неразрушающий контроль для оценки однородности и целостности бетона.С помощью этого ультразвукового испытания бетона можно оценить следующее:- Качественная оценка прочности бетона, ее градация в разном расположении элементов конструкции и нанесение одинаковых.
- Любые нарушения сплошности в поперечном сечении, такие как трещины, отслоение бетонного покрытия и т. Д.
- Глубина поверхностных трещин.
Рис.1: Прибор для измерения скорости ультразвукового импульса
Хотя скорость импульса связана с прочностью бетона на раздавливание, статистическая корреляция не может быть применена. На скорость пульса в бетоне могут влиять:- Длина пути
- Поперечный размер испытуемого образца
- Наличие арматурной стали
- Влажность бетона
Рис.2: Способ распространения и приема импульсов
Измерение скорости импульсов в точках на регулярной сетке на поверхности бетонной конструкции обеспечивает надежный метод оценки однородности бетона. Размер выбранной сетки будет зависеть от размера конструкции и степени изменчивости. Таблица: 1 — Качество бетона на основе теста скорости ультразвукового импульса| СКОРОСТЬ ИМПУЛЬСА | КАЧЕСТВО БЕТОНА |
| > 4,0 км / с | от очень хорошего до отличного |
| 3,5 — 4,0 км / с | От хорошего до очень хорошего, возможна небольшая пористость |
| 3,0 — 3,5 км / с | Удовлетворительно, но есть подозрение на нарушение целостности |
| <3.0 км / с | Плохие и лишенные порядочности существуют. |
| Sl.№ | Результаты испытаний | Интерпретации |
| 1 | Высокие значения UPV, высокое число отскока | Не подвержен коррозии |
| 2 | Средние значения UPV, низкие числа отскока | Отслоение поверхности, низкое качество бетонной поверхности, склонность к коррозии |
| 3 | Низкое UPV, высокие числа отскока | Не подвержен коррозии, однако должен быть подтвержден химическими испытаниями, карбонизация, pH |
| 4 | Низкое UPV, низкие числа отскока | Склонен к коррозии, требует химических и электрохимических испытаний. |
- Внутренний аккумулятор,
- Внешний аккумулятор или
- Линия переменного тока.