способ контроля прочности бетона

Формула изобретения

Способ контроля прочности бетона, включающий локальное разрушение бетона конструкции и определение прочности бетона по градуировочной зависимости параметров разрушения, отличающийся тем, что при локальном разрушении бетона конструкции регистрируют параметры сигналов акустической эмиссии N через равные промежутки времени t_i, определяют объем разрушенного материала и вычисляют параметр скорости разрушения объема бетона S = V/t_i, а прочность бетона определяют по градуировочной зависимости между прочностью бетона и параметрами N и S.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области неразрушающего контроля прочности бетона конструкций.

Известен способ неразрушающего контроля прочности бетонов /1/, основанный на корреляционной связи между поверхностной прочностью бетона конструкций и косвенными параметрами прочности (значение отскока бойка от поверхности бетона, размеры отпечатка на бетоне, параметр ударного импульса и т.д).

Недостатком данных методов является то, что они позволяют определить только прочность бетона поверхностных слоев. Кроме того, при изменении состава бетонов, условий твердения конструкции, сроков испытаний, имеющаяся градуировочная зависимость должна уточняться.

Наиболее близким к заявляемому является способ контроля /2/, включающий определение усилия вырыва анкерного устройства из бетона и определение по усилию вырыва прочности бетона (метод отрыва со скалыванием).

Недостатком данного способа является ограничения по его использованию в густоармированных и тонкостенных конструкциях, прочность бетона глубинных слоев определяется глубиной заделки анкерного устройства и значительная трудоемкость проведения измерения.

Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости и повышение точности определения прочности бетона.

Техническая задача решается таким образом, что в способе контроля прочности бетона, включающем локальное разрушение бетона конструкции и определение прочности бетона по градуировочной зависимости параметров разрушения, согласно изобретению при локальном разрушении бетона конструкции регистрируют параметры сигналов акустической эмиссии N через равные промежутки времени t_i, определяют объем разрушенного материала V и вычисляют параметр скорости разрушения объема бетона S = V/t_i, а прочность бетона определяют по граудировочной зависимости между прочностью бетона и параметрами N и S.

Заявляемый способ контроля прочности бетона конструкций отличается от известного тем, что в процессе локального разрушения бетона через равные промежутки времени t_i регистрируются параметры сигналов акустической эмиссии N, определяют объем разрушенного материала V, и вычисляют параметр скорости разрушения объема бетона S = V/t_i, затем по граудировочной зависимости между прочностью бетона и параметрами S и N судят о прочности бетона.

Данный способ позволяет повысить точность измерений и расширить область применения за счет использования метода акустической эмиссии, информативные параметры сигналов которого тесно связаны со структурными изменениями, происходящими в бетоне конструкции при локальном разрушении.

Заявленный способ позволяет снизить трудоемкость проведения испытаний за счет отказа от технологической операции по вырыву анкера из бетона.

Увеличение глубины сверления позволяет контролировать прочность глубинных слоев бетона в конструкциях. Предлагаемый способ позволит также контролировать прочность бетона в густоармированных конструкциях. В этом случае диаметр бура определяет допустимое расстояние между стержнями арматуры.

Пример.

Экспериментальные исследования проводились на бетонных образцах, изготовленных из бетонов трех составов. Составы бетона подбирались таким образом, чтобы в проектном возрасте класс бетона по прочности на сжатие в образцах составил В20, В30, В45. Образцы изготавливались в виде призм размером 48х32х30 см. Методика исследований заключалась в следующем: к бетонному образцу на воскоканифольном компаунде крепился поверхностный волновод. На волновод устанавливался датчик акустической эмиссии. В соответствии с инструкцией подготавливался к измерению акустико-эмиссионный прибор АФ-15. В бетонном образце электроперфоратором сверлилось отверстие диаметром 24 мм. Во время сверления регистрировалась скорость счета акустической эмиссии N через равные промежутки времени t=1 сек. Как правило, глубина сверления отверстия в образце составляла 50-80 мм. После этого, определялся объем разрушенного материала. Прочность бетона образца определялась методом отрыва со скалыванием (ГОСТ 22690-88).

Обработка результатов измерений включала в себя определение среднего значения скорости счета акустической эмиссии



вычисления S= V/t, где V - объем разрушенного бетона, см³; t - общее время сверления отверстия в образце, с. Всего было испытано 14 образцов. Результаты испытаний приведены в таблице.

В результате вычислений была получена двухмерная регрессивная модель, построенная между прочностью бетона R и параметрами N и S



Коэффициент корреляции данной модели составляет R=0,999.

Таким образом, использование данного метода контроля прочности бетона конструкций позволяет с минимальными погрешностями определять прочность бетона.

Источники информации

1. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. - М.: Издательство стандартов, 1999, с.8-9.

2. То же, с. 10 (прототип).