способ контроля расположения арматуры в железобетонных конструкциях

Формула изобретения

Способ контроля расположения арматуры в железобетонных конструкциях, включающий размещение датчиков на поверхности бетона конструкции, определение координат расположения арматуры в теле бетона, отличающийся тем, что на поверхности конструкции размещают локационную группу датчиков акустической эмиссии, производят локальное разрушение поверхностного слоя бетона, регистрацию источников акустической эмиссии и определение их объемных координат, по которым судят о расположении арматуры в конструкции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности неразрушающим методам контроля строительных конструкций, и может использоваться для контроля расположения арматуры и определения величины защитного слоя бетона в железобетонных конструкциях.

Известен способ контроля расположения арматуры и определения величины защитного слоя бетона при помощи гамма-излучения [1].

К недостаткам данного способа следует отнести трудоемкость, ограничения по использованию в густоармированных конструкциях.

Наиболее близким к заявленному является способ контроля, основанный на измерении магнитного поля в железобетонных конструкциях приборами типа ИЗС, "Поиск" и определению по максимальному значению магнитного поля координат расположения арматурных стержней, вычисление величины защитного слоя бетона - по градуировочной зависимости [2].

Недостатком данного способа контроля является ограничение по использованию в конструкциях с глубоким расположением арматуры в бетоне, густоармированных конструкциях, в конструкциях с близко расположенными друг под другом арматурными стержнями.

Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости, определение координат расположения арматуры в железобетонных конструкциях, повышение точности измерений.

Техническая задача решается таким образом, что в способе контроля, включающем размещение датчиков на поверхности бетона конструкции, определение параметра координат расположения арматуры в теле бетона, согласно изобретению на поверхности бетона по объему конструкции размещают локационную группу датчиков акустической эмиссии, производят локальное разрушение поверхностного слоя бетона и регистрацию координат источников акустической эмиссии, по которым судят о расположении арматуры и величине защитного слоя бетона в конструкции.

Заявленный способ контроля расположения арматуры и определения величины защитного слоя бетона в железобетонных конструкциях отличается от известного тем, что для контроля расположения арматуры и определения величины защитного слоя бетона используется метод акустической эмиссии. На поверхности бетона по объему конструкции размещают локационную группу датчиков акустической эмиссии и производят локальное разрушение поверхностного слоя бетона и регистрацию координат источников акустической эмиссии, по которым судят о расположении арматуры и толщине защитного слоя бетона в конструкции.

Предлагаемый способ базируется на физической закономерности разности скоростей распространения поверхностных волн в бетоне и металле. Источником поверхностных волн является локальное разрушение поверхностного слоя бетона и использование алгоритма объемной регистрации источников акустической эмиссии, это позволяет определить с высокой точностью координаты арматуры и величину защитного слоя бетона.

Данный способ контроля позволяет снизить трудоемкость проведения измерений и повысить точность контроля расположения арматуры и величины защитного слоя бетона, контролировать размещение арматуры в густоармированных и большеразмерных конструкциях, использование метода акустической эмиссии в сочетании с локальным разрушением поверхностного слоя бетона позволяет дополнительно контролировать физико-механические характеристики бетона.

На фиг. 1 показан фрагмент стеновой панели; на фиг.2 - фрагмент железобетонной балки; на фиг.3 - то же, что на фиг.2 после координатной фильтрации данных акустико-эмиссионных измерений.

Способ осуществляют следующим образом. На поверхности стеновой панели устанавливают восемь датчиков акустической эмиссии, которые располагают в верхней, средней и нижней части контролируемого участка конструкции. Измерения объемных координат источников акустической эмиссии проводят акустико-эмиссионным прибором "A-Line 32". Перед проведением измерений прибор подготавливают к работе в соответствии с инструкцией, измеряют скорость распространения продольной поверхностной волны и задают параметры объемной схемы локации. Производят локальное разрушение поверхностного слоя бетона. Разрушение поверхностного слоя бетона выполняют электроперфоратором фирмы "Дауэр". Отверстие в бетоне сверлят буром диаметром 24 мм. В процессе разрушения регистрируют координаты источников акустической эмиссии. На фиг.1 нанесены параллельные ряды точек, которые являются координатами узлов сварной сетки.

Как показал анализ сравнительных данных, полученных в результате акустико-эмиссионных измерений координат расположения арматурной сетки и величины защитного слоя бетона и фактического армирования конструкций совпадают. Погрешность определения координат расположения арматурной сетки и величины защитного слоя бетона не превышала 1,5 мм.

При данной схеме расположения датчиков акустической эмиссии удалось зафиксировать часть координат сварной сетки. Для определения координат расположения арматуры по всей рассматриваемой поверхности фрагмента панели необходимо переместить датчики акустической эмиссии и/или локальное разрушение поверхностного слоя бетона выполнить в другой зоне.

Для бездефектных конструкций при контроле расположения арматуры и определения величины защитного слоя бетона методом акустической эмиссии производить координатную фильтрацию данных координат источников акустической эмиссии не требуется.

В случае, если испытания производят на конструкции, имеющей дефекты (трещины, пустоты, сколы бетона, нарушения сцепления арматуры с бетоном и т. п. ) необходимо выполнить координатную фильтрацию данных. Эта процедура позволяет отфильтровать полученные данные и исключить из рассмотрения координаты источников акустической эмиссии, вызванные имеющимися дефектами в конструкции.

Пример:

На поверхность фрагмента балки устанавливали восемь датчиков акустической эмиссии. В балке проводили локальное разрушение поверхностного слоя бетона в средней нижней части. В процессе локального разрушения регистрировали координаты источников акустической эмиссии. На фиг.2 показаны результаты акустико-эмиссионных измерений в железобетонной балке, имеющей повреждение в виде трещины. После выполнения координатной фильтрации координаты дефектных участков на конструкции были исключены. На фиг.3 нанесены координаты источников акустической эмиссии, которые располагаются вдоль части стержня рабочей арматуры.

Источники информации

[1] Джонс Р., Фэкэоару И. Неразрушающие методы испытаний бетонов. Перевод с румынского, М., Стройиздат, 1974, 292 с.

[2] ГОСТ 22904-78. "Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры" (прототип).