Файл: Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 114

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

гают образцы механическим испытаниям. Результаты представ­ ляют в виде зависимости (рис. 135). Затем сравнивают скорость

ультразвука в испытываемой конструкции с тарировочным гра­ фиком.

В тех случаях, когда к испытываемому изделию имеется дос­ туп с двух сторон, применяется схема испытания, называемая «работой на прозвучивание» (рис. 133). Для плит, перекрытий и

Рис. 134. Способ отсчета времени

Уробенв распространения ультразвуковых

прибедения

волн на экране индикатора элект­ ронного прибора

а — при сжатой шкале

64 мксек

на эк

ран; б — при

растянутой

шкале 10

мксек

на экран, т.

е. при «лупе времени»

 

дорожных покрытий, к которым доступ открыт ТОЛЬКО С ОДНОЙ стороны, применяют «отражательную технику», т. е. ультразву­ ковые преобразователи располагают на открытой поверхности конструкции (рис. 133). При этом скорость ультразвука опреде­ ляют по формуле

2 /

С= . t

291

Для ультразвукового импульсного метода применяют разра­ ботанные в ВНИИЖелезобетоне приборы ПИК-5, ПИК-7, ПИК-10, АИС-1 и др., используемые для измерения времени распространения в материале упругих воли и характеристик поглощения и рассеяния их энергии.

В лабораторной практике получил распространение резонан­ сный метод контроля бетонов. Он заключается в возбуждении в образце, имеющем форму балки на двух опорах с консолями длиной 0,224/, звуковых -колебаний, которые, пройдя образец, вновь преобразуются в электрические. На экране ЭЛТ получен­ ные сигналы создают вертикальную линию, наибольшая величи­ на которой наблюдается при резонансе— совпадении собствен­ ной частоты колебаний образца и частоты сообщенных ему коле­ баний. В соответствии с этой схемой динамический модуль упру­ гости определяется по формуле

■где Е — динамический

модуль

упругости я Па;

I, а, b — соответственно

длина, высота и ширина

образца

<в-см; Р — масса

образца в кг; f — часто-

 

 

 

а

Для определения прочности бетона с помощью резонансного метода, как и при импульсном методе, необходимо предвари­ тельно составить таряровочные зависимости.

Помимо прочности и модуля упругости с помощью резонанс­ ного метода определяют логарифмический декремент затухания колебаний в бетоне, позволяющий оценивать его упругость, пла­ стичность и вязкость. Методика испытаний при резонансном ме­ тоде более проста, чем при импульсном; недостаток метода— не­ возможность использования ето для определения прочности бето­ на в изделиях, так как колебания необходимо возбуждать во всем измеряемом объекте.

Для характеристики прочности бетона в дорожном покрытии может применяться ударный метод. По конструкции или покры­ тию наносят удар обычным молотком или электромагнитным ударником, наносящим одинаковые по амплитуде удары. Звуко­ приемники, установленные на поверхности испытуемого изделия на некотором расстоянии друг от друга, называемом акустичес­ кой базой или базой измерения, превращают волны удара в электрические сигналы, попадающие в специальное электронно­ счетное устройство (микросекундомер), которое «запоминает» время распространения волны удара в бетоне. Одинаковое вре­ мя распространения ударной волны в разных местах покрытия свидетельствует об однородности бетона. Прочность бетона так­

292


же определяют с помощью тарировочного графика. Для ударных испытаний применяют серийную аппаратуру типа ПС-10000, дей­ ствующую как микросекундомер.

Качество асфальтового бетона в настоящее время определя­ ют, вырубая из покрытия пробы и испытывая их в лаборатории. Недостатками такого способа контроля являются большая дли­ тельность, высокая трудоемкость, отсутствие оперативности кон­ троля уплотнения при устройстве покрытия. Эти недостатки в значительной степени могут быть устранены при использовании акустического метода испытаний, который позволяет определить плотность асфальтобетона непосредственно в покрытии без вы­ рубки, а также относительную плотность многократно по мере изменения плотности покрытия. Это позволит оперативно вли­ ять на качество уплотнения смеси. По аналогии с цементобето­ ном между плотностью асфальтобетона, его температурой и ско­ ростью прохождения сквозь него ультразвука имеется устойчи­ вая корреляция, что позволяет с высокой точностью определять степень уплотнения асфальтобетона. Подобная корреляция носит название «связь КТСУ» (корреляция — температура — ско­ рость— уплотнение) и выражается трехмерным графиком, ко­ торый имеет вид плавной трехмерной поверхности при большом числе образцов и ступенчатого графика при малом их количест­ ве (рис. 136).

Модуль упругости асфальтобетона является его физической константой, изменяющейся только с температурой. Однако пос-

Рис. 136. Пример определения степени уплотнения асфальтобетона помощью графика связи КТСУ

29*

кольку при определении модуля упругости обычным, статичес­ ким, способом могут иметь место значительные ошибки, вслед­ ствие деформации асфальтобетона под нагрузкой, необходимо очень быстрое определение. Особенное значение имеет скорость испытания асфальтобетона при высоких температурах. Все это успешно достигается при использовании акустического метода. Ценность его применительно к асфальтобетону заключается так­ же в возможности определить на одном и том же образце зави­ симость свойств асфальтобетона от температуры, изменение свойств со временем (при старении) при испытании на замора­ живание-оттаивание. Снижение скорости ультразвука после не­ скольких циклов испытания на морозостойкость является след­ ствием образования микротрещин, что позволяет оценивать мо­ розоустойчивость асфальтобетона.

Важным свойством асфальтобетона является вязкость. Эта характеристика также может быть определена с помощью мето­ да затухания в асфальтобетоне ультразвуковых колебаний — сопоставлением амплитуд колебаний, посланных и прошедших через образец. При этом чем значительнее разница в величине сравниваемых амплитуд, тем больше поглощение звуковой энер­ гии, т. е. выше вязкость асфальтобетона.


Г л а в а XI. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ИСПЫТАНИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Правила безопасности при работе в лаборатории

1.Помещения лаборатории, рабочие лабораторные места, а также столы общего пользования должны быть чистыми и свободными от ненужных для работы предметов.

2.Работники лаборатории должны быть обучены правилам безопасности. Всякий раз перед началом нового вида работ руководитель обязан проинструк­ тировать исполнителя и обучить его приемам работ и пользованию лабора­ торной аппаратурой.

3.Работники лаборатории должны иметь специальную одежду, резиновые перчатки, холщовые рукавицы, защитные очки. Одежда должна быть плотно застегнута.

4.

Все работы, связанные с 'выделением вредных газов, надо вести толь­

ко в вытяжном шкафу.

 

 

5.

Работать с каменноугольными дегтями и их

составляющими

(пек,

масло)

можно только в перчатках, нельзя допускать

попадания дегтя

и пека

на кожу и в особенности на царапины. Следы дегтя удалять с кожи тампо­ ном, смоченным вазелиновым маслом (но не вазелином). При длительной ра­ боте с дегтевыми материалами открытые части тела следует смазывать за­ щитными пастами. Разбивать пек на куски можно только в очках и перчатках.

6 . Кислоты и щелочи следует наливать из баллонов осторожно. При по­

падании их на кожу быстро нейтрализовать слабым .раствором соды или кислоты (например, уксусной) и смыть струей воды. Готовить растворы кис­ лот надо осторожно, приливая небольшие порции кислоты в воду, а не .наобо­ рот. Одежду при попадании на нее капель кислоты надо немедленно замыть раствором соды или аммика и смыть водой.

7. При дроблении камня сотрудник лаборатории должен быть в защитных очках, брезентовом фартуке и рукавицах.

8 . Открытые шкивы, двигатели и вращающиеся части механизмов долж­

ны быть ограждены специальными щитками.

9. Работать с кварцевой лампой допускается лишь в специальных очках, стекла которых не пропускают ультрафиолетовых лучей, и в перчатках. По­ мещение лаборатории надо периодически проветривать для удаления накап­ ливающегося озона.

10. В лаборатории должен быть металлический ящик для сливания и сбра­ сывания остатков цементного, гипсового или известкового теста, растворов для смывания лабораторной посуды при работе с цементами. Сливать отходы в канализационную сеть запрещается вследствие возможного образования в трубах цементных пробок.

Правила обращения с нагревательными приборами

игорючими веществами

1.Бензиновые, керосиновые, газовые и другие горелки, а также паяльные лампы необходимо применять только в исправном состоянии. Не допуокается перегрев резервуаров при горении.

295


2. Нагретую посуду надо брать только тигельными или другими щипцами. Подогретые металлические формы надо брать только в рукавицах.

3.На голом пламени горелок можно подогревать и прокаливать только кварцевую, фарфоровую и металлическую посуду. Стеклянную химическую по­ суду можно подопревать только через асбестовую сетку «а песчаной 'бане. Пе­ сок для этого должен быть предварительно прокален.

4.Если случайно будет пролита огнеопасная легковоспламеняющаяся

жидкость, необходимо потушить огонь и выключить электроплитки или го­ релки. Пары летучих горючих жидкостей в смеси с воздухом могут образо­ вать взрывающуюся смесь на расстоянии до 2 м от огня.

5. Огнеопасные вещества (керосин, бензин, бензол) должны храниться в прохладном помещении. Легковоспламеняющиеся вещества (ацетон, эфир) необходимо наливать в баллоны не менее чем на 3/4 объема. При перели­

вании этих жидкостей вблизи не должно быть огня, электровыключатели не должны искрить.

6 . Запрещается оставлять без надзора зажженные газовые горелки и га­

зовые приборы. При проскоке пламени внутрь горелки Бунзена или Теклю следует закрыть кран, дать горелке остыть и снова зажечь ее, уменьшив предварительно приток воздуха. При обнаружении запаха в лаборатории не­ медленно выключить газ, проветрить помещение и сообщить об этом руково­ дителю.

Правила обращения с электронагревательными приборами

1 . Электронагревательные приборы (сушильные шкафы, муфельные печи

и т. п.) необходимо содержать в полной исправности. Контакты проводов дол­ жны быть плотными, на переносных шнурах; ма проводах не должно быть •оголенных мест.

2.Все электронагревательные приборы должны быть надежно заземлены.

3.Под нагревательные приборы должен быть положен асбестовый кар­ тон или асбестоцементные плитки.

4.Перед началом работ, а также в конце рабочего дня вся электроаппа­ ратура должна быть проверена.

5.При нагревании или перегонке огнеопасных жидкостей (бензол, ацетон,

петролейный эфир) работать с зажженной горелкой или электроплиткой с об­ наженной спиралью нельзя. Перегонять эти жидкости надо на водяной бане или пользуясь электроприборами. Перегонку и нагрев следует вести в метал­ лических или кафельных (невозгораемых) вытяжных шкафах.

6 . Вблизи нагревательных приборов не должно быть даже небольших

количеств огнеопасных веществ (бензин, бензол, керосин).

7. По окончании работы необходимо выключить .рубильник на главном лабораторном щите и отключить таз на главном газопроводе лаборатории.

Правила пожарной безопасности

1.В лаборатории должен быть железный ящик с крышкой, куда сбра­ сывают отработанные промасленные тряпки, концы, бумагу; ящик следует периодически освобождать от загрязненных маслом -отходов.

2.В каждой комнате должны быть на видном месте у входной двери жидхопенный и углекислотный огнетушители. Надо помнить, -что битум, масло, ке­

росин, бензин, бензол, а также загоревшуюся

электропроводку тушить во­

дой нельзя. В этих случаях следует применять

углекислотный огнетушитель.

3. Для тушения легковоспламеняющихся веществ в лаборатории должен быть открытый ящик с песком и железным совком. Для этой же цели на полке у входа надо хранить тонкостенные бутыли (колбы) с концентрированным на­ шатырным спиртом и четыреххлористым углеродом.

296


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

72

 

Темпера­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предельно

до ­

Растворитель

тура само­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пустимая кон­

воспламе­

Характеристика

токсического

действия

центрация

па­

 

нения в °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ров в воздухе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в мг/л

 

Бензол

580

Действует на

центральную

нервную

0 , 0 2

 

 

 

систему, на кровь и кожу

 

 

 

 

 

Толуол

553

При

высоких

концентрациях

 

пары

0,05

 

 

 

толуола

действуют

наркотически

сла­

 

 

 

 

бее, чем бензол; действуют на нервную

 

 

 

 

систему

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ксилол

553

Действует на кожу,

вызывая

экземы

0,05

 

 

 

и другие кожные заболевания

 

 

 

 

 

Сольвент-

Наркотик. При

хроническом воздейст­

0 , 1

 

нафта

 

вии — легкое

раздражение

кроветвор­

 

 

 

 

ной системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дихлор­

413

Сильное раздражающее действие. Вы­

0 , 0 1

 

этан

 

зывает

характерное

помутнение

рого­

 

 

 

 

вицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хлорбен­

Наркотик. Действзют на кожу, вызы­

0,05

 

зол

 

вает экзему

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Спирт эти­ 404—421

При

частом

соприкосновении

наблю­

1

 

ловый

 

дается

сухость

кожи.

Вызывает

раз­

 

 

 

 

дражение слизистых

 

оболочек

глаз и

 

 

 

 

нарушение функций нервной системы

 

 

Спирт ме­ 475 тиловый

Спирт бу­ 366 тиловый

Смертельная доза 30 мл

 

0,05

По токсичности близок к

этиловому

0 , 2

спирту. Пары его вызывают резкое раз­

 

дражение слизистых оболочек

глаз и

 

дыхательных путей

 

 

Бутилаце-

422

Наркотик. Вызывает легкое раздра-

тат

 

жение глаз, носа, горла

Этилаце-

484

Вызывает легкое раздражение глаз,

тат

 

носа, горла. Может вызвать экзему

0 , 2

0 , 2

Ацетон

500—633

Раздражает дыхательные пути, вызы-

0 , 2

 

 

вает утомление, головные боли

 

297