Установление уравнения градуировочной зависимости по результатам ультразвуковых испытаний

В соответствие с требованиями ГОСТ 22690 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля» и ГОСТ 17624 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности» принимается, что зависимость косвенной характеристики от прочности бетона имеет линейный характер и подчиняется формуле (6):

6

где, R – прочность бетона, МПа; H – косвенная характеристика прочности бетона.

В качестве косвенной характеристики могут выступать: величина упругого отскока, при использовании молотка Шмидта; энергия ударного импульса, при использовании соответствующего прибора; отношение диаметра отпечатка на бетоне к диаметру отпечатка на эталонном стержне, при использовании молотка Кашкарова; скорость прохождения ультразвуковых импульсов при применении такого метода; условное напряжение в бетоне при отрыве диска в случае применения метода нормального отрыва или любая другая косвенная характеристика прочности бетона.

Для определения коэффициентов a и b следует произвести испытания образцов.

Для выполнения данной лабораторной работы следует изготовить не менее трех серий образцов по шесть стандартных образцов-кубов размерами 10*10*10 см.

При определении состава бетонных смесей следует учитывать, что для данной лабораторной работы три проектируемых бетона должны отличаться только прочностью. То есть следует проектировать три равноподвижные бетонные смеси с различной проектной прочностью, например 15, 25 и 35 МПа.

К моменту начала выполнения данной лабораторной работы образцы должны иметь проектную прочность и быть готовыми к испытаниям.

1. Производится взвешивание образцов и измерение их линейных размеров для определения объема каждого образца и дальнейшего определения плотности каждого из них. Данный этап особенно важен, всвязи с тем, что резкое отличие по плотности одного образца из серии может послужить основанием для его отбраковки.

2. Производится осмотр образцов и выбор поверхностей для прозвучивания. Следует выбрать две параллельные боковые грани. Необходимо выбирать ровные грани по возможности без каверн и наплывов. На выбранных гранях мелом проводятся диагонали. Поучается что на каждой грани присутствуют две диагонали, которые делят друг друга на равные отрезки. На одной из диагоналей образуются отрезки которые так же следует разделить на два равных отрезка, как это показано на рис. 12.

Рис. 12. Схема испытаний образца.

3. Производится сквозное прозвучивание каждого образца из всех серий. Ультразвуковые преобразователи располагают друг напротив друга плотно прижимая их к поверхностям образца в заранее расставленных точках. Прозвучивание производят по очереди в трех парах точек на каждом образце. Для более плотного контакта преобразователя с образцом можно использовать специальную смазку, которая должна присутствовать в комплекте с прибором.

4. Производятся испытания фактической прочности образцов при сжатии на стандартном лабораторном прессе. Испытаниям следует подвергать только серии образцов с максимальной и минимальной средней скоростью импульсов.

5. Все данные, получаемые в предыдущих пунктах, следует свести в табл. 1. Кроме результатов испытаний в таблицу 1 заносятся так же средние значения косвенных характеристик.

Таблица 1

Результаты экспериментального определения прочности, скорости и плотности

№ п/п	Размеры, см В × Д × Ш	Масса, г	Плотность, г/см3	Hi1, м/с	Hi2, м/с	Hi3, м/с	Hi, м/с	Rф, МПа

6. Определяется коэффициент a уравнения градуировочной зависимости. При определении коэффициента а используются данные только тех двух серий, которые подвергались испытаниям на прочность при сжатии. Для удобства вычислений следует сформировать таблицы 2 и 3.

Таблица 2

Результаты определения фактической прочности

№ п/п
...

Таблица 3

Результаты промежуточных вычислений для коэффициента а

№ п/п
...

Коэффициент а можно рассчитать по формуле (7):

7

где, R_iф – фактическая прочность бетона в i-м рассматриваемом участке определенная по результатам испытаний прямыми неразрушающими методами или разрушающим методом, МПа; Н_i – косвенная характеристика в i-м рассматриваемом участке конструкции или образце; n – количество участков или образцов использованных при построении градуировочной зависимости.

Среднее значение фактической прочности в i-м рассматриваемом участке определенная по результатам испытаний прямыми неразрушающими методами или разрушающим методом (8):

. 8

Среднее значение косвенной характеристики в i-м рассматриваемом участке конструкции или образцах (9):

9

7. Рассчитывается коэффициент b по формуле (10):

10

8. Записывается уравнение градуировочной зависимости согласно формуле 6, с заменой коэффициентов a и b их численными значениями, полученными в предыдущих пунктах.

Отчет по проведенной лабораторной работе, кроме основных структурных элементов, должен включать краткое описание использованного метода неразрушающего контроля прочности, таблицу результатов экспериментальной работы, вспомогательные таблицы, необходимые для вычисления коэффициентов a и b уравнения градуировочной зависимости, а так же полученное уравнение градуировочной зависимости.

Лабораторная работа №2