Файл: Техническая эксплуатация портовых сооружений..pdf

Рис. 142. Примеры годографов на поврежденных участках бетонных конструкций:

— скорость преломленной волны в основном массиве бетона за разрушенным слоем, определяемая по наклону участ­ ка годографа от точки перелома до конца профиля.

Диаграмма распределения скорости на участке причала, по­ строенная по данным измерений на отдельных профилях, дана на рис. 143.

В качестве второго параметра используется частота собственных колебаний и их затухание в установившемся колебательном про­ цессе. Этот параметр определяют при помощи резонансного метода.

По величине частоты собственных колебаний образцов рассчи­ тывается динамический модуль упругости или модуль сдвига и логарифмический декремент затухания. Техническое состояние бе­ тона можно оценивать непосредственно по этим трем характери­ стикам или определением прочности из зависимостей, связываю­ щих прочность на сжатие с динамическим модулем упругости, мо­ дулем сдвига и логарифмическим декрементом затухания. Дина­ мический модуль упругости определяют по частоте собственных изгибных или продольных колебаний, а динамический модуль сдви­ га — по частоте собственных крутильных колебаний.

При испытаниях резонансным методом абсолютные значения прочности бетона рекомендуется определять по тарировочным кри­

Ленинградской академии имени Можайского и др. Приборы, изго­ товляемые за рубежом: VUD (Ч ССР), LDA2A и SCT-3 (Англия), фирмы «Буше и К0» (Франция) и др.

В приборах, применяемых при резонансном методе испытаний, определение частоты собственных колебаний производится с помо-

241

Рис. 143. Диаграмма распределения скорости на участке причала:

/ — вертикальные профили (сечения); 2 — верхнее строение; 3 — массив переменного горизонта; 4 — подводные массивы; 5 — граница каверны

щью аппаратуры, состоящей из двух систем: возбуждения (генера­ тор звуковых частот и возбудитель механических колебаний) и при­ емника (сниматель, усилитель, индикатор).

Высокая чувствительность к различным структурным изменени­ ям отличает резонансный метод от других неразрушающих спосо­ бов испытания бетона. Вместе с тем резонансный метод связан с необходимостью возбуждения колебаний в испытываемом образ­ це и пригоден пока только для испытания лабораторных образ­ цов и мелких изделий. Подробное описание устройства и техники пользования приборами изложено в инструкциях предприятия»поставщика, приложенных к каждому экземпляру прибора.

Деформативные и прочностные свойства бетона могут быть определены по значениям его упругих постоянных. Эта зависи­ мость положена в основу ультразвукового и резонансного методов. Однако только упругие постоянные не дают полной прочностной характеристики бетона, который является сложным по структуре, упруго-вязко-пластическим материалом, его деформативные и прочностные свойства зависят и от других переменных факторов. Н. А. Крылов и А. С. Дурасов в своих исследованиях показали, что структурная неоднородность и упруго-вязко-пластическая при­ рода бетона в основном определяют его деформативные и проч­ ностные свойства, значение которых находят путем акустических и радиометрических испытаний.

Неупругие свойства бетона, как и других материалов, проявля­ ются в его акустических характеристиках, выражающих поглоще­

242

характеристик бетона совершенно недостаточно для оценки его деформативных и прочностных свойств.

Н. А. Крыловым, А. С. Дурасовым и другими учеными в СССР

разработаны более совершенные физические методы контроля ка­ чества бетона, включающие комплекс импульсных, вибрационных и радиометрических его испытаний, в процессе которых определя­ ются упругие, вязкопластические свойства бетона, а также его структурные и инерционные характеристики. Для импульсных ис­ пытаний А. С. Дурасов и Н. А. Крылов разработали акустический микросекундомер (AM). Прибор позволяет измерять время рас­ пространения сложного акустического сигнала по бетону с учетом рассеяния энергии волнового процесса и, кроме упругой ха­ рактеристики бетона, оценить его неупругие и структурные

свойства.

Третьим параметром, применяемым в комплексных физических методах испытания, является -показатель ослабления проникаю­ щей радиации при просвечивании бетона гамма-лучами. При ис­ пользовании этого метода испытаний выявляют скрытые дефекты (трещины, поры, полости, разрывы арматуры и др.) и определяют плотность (объемный вес) бетона. Различного рода дефекты в бе­ тоне могут быть также определены просвечиванием рентгеновски­ ми лучами. Однако техника просвечивания значительно проще при использовании радиоактивных изотопов, излучающих гаммалучи.

В качестве источника гамма-излучения применяются радиоак­ тивные изотопы. Наиболее часто используются-, кобальт-60, це­ зий-137, иридий-192 и др. С помощью радиоактивного изотопа ко-

243

- /

/ — радиометр; 2 — сетчатая

теннер с изотопом

бальта-60 просвечиваются массивы из бетона толщиной до 1 м (рис. 144 и 145). Для более детального исследования материалов по их вещественному составу и структуре могут быть использова­ ны современные методы электронной и световой микроскопии, тер­ мический, спектральный и химический анализы.

Механические методы испытания прочности бетона в изделиях

исооружениях1. Прочность материала является одним из основных,,

аиногда и единственным показателем, характеризующим состоя­ ние материала в сооружении пли изделии. Ниже приводятся неко­ торые методы оценки прочности бетона, значительная часть ко­ торых по принципу действия приборов заимствована из практики определения твердости металлов. Большинство приборов и инст­

под действием статической или динамической нагрузки с последу­ ющим измерением оставшейся на бетоне вмятины различной фор­ мы в зависимости от геометрии штампа или бойка (оттиски, лун­ ки и т. п.). Прочность бетона определяют по различным эмпири­ ческим формулам и графикам, тарировочным таблицам, исходя из зависимости, что прочность бетона на сжатие обратно пропорцио­

ной поверхности наносятся удары ребром тяжелого металлическо­ го диска. Прочность бетона определяется по размерам оттисков, по­ лучаемых на поверхности бетона. ДПГ-4 (рис. 146) состоит из

стального листа, имеет цементированную ударную кромку толщи­ ной 1 мм. Последняя при испытаниях выполняет роль штампа и со

1 Б. Г. Скрамтаев, М. Ю. Лещинский. Испытание прочности бетона в об­ разцах, изделиях и сооружениях. М ., 1964.

244

временем изнашивается. Тогда диск немного поворачивают с та­ ким расчетом, чтобы удары по поверхности бетона наносились не­ сработанной частью кромки. Удары наносятся падающим под дей­ ствием собственного веса (~ 1,4 кг) диском при прочно прижатой или закрепленной подножке. ДПГ-4 можно определять прочность, бетона на горизонтальных и вертикальных поверхностях, а также на поверхностях с прямым и обратным уклоном, криволинейных и др. Угломерная шкала с радиальными делениями в 1° позволяет для любого положения испытываемой поверхности определить высоту падения диска.

Испытания проводят при максимальном увлажнении бетонной поверхности, для чего не менее чем за 1 ч до начала испытаний подготовленные участки непрерывно увлажняют. После нанесе­

А— постоянная дискового прибора, кГсм;

а— длина оттиска, полученного на бетонной поверхно­ сти, см;

ния прочности бетона на сжатие дисковым прибором по отноше­ нию к кубиковой прочности составляет до ±10%- Испытание и об­ работка их результатов выполняются в соответствии с Инструкци­ ей ВНИИГ.

245.

точно заданных участках, молоток устанавливается в намеченных точках и наносится удар слесарным молотком по головке прибо­ ра, расположенной перпендикулярно бетонной поверхности.

Эталонный стержень в стакане молотка после каждого удара передвигают с таким расчетом, чтобы расстояние между центра­ ми соседних лунок было не менее 10 мм. Расстояние между отпе­ чатками (лунками) на поверхности бетона должно быть более 30 мм. После измерения (с точностью до 0,1 мм) диаметров лунок на бетонной поверхности и эталонном стержне вычисляют среднее

определенный по графику предел прочности бетона следует умно-

Предел прочности в кудиках tO*tO*WcM

Рис. 148. Тарировочная кривая определения прочно­ сти бетона (к Г / с м 2)

246