Технологии и задачи резонансного метода испытаний образцов и несущих элементов строительных конструкций

Резонансные методы позволяют контролировать сквозные трещины, дефекты, вызванные расслоением и недоуплотнением бетонной смеси, плохим сцеплением арматуры с бетоном, а также могут быть использованы для контроля деформативности и несущей способности изгибаемых железобетонных изделий.

Резонансные методы контроля железобетонных конструкций основаны на измерении частоты собственных колебаний и определении характеристики их затухания.

На частоту собственных колебаний, характеризующую основные физико-механические свойства изделий, оказывает влияние модуль упругости, момент инерции, погонная масса изделия, а также количество и расположение арматуры в элементе.

По характеристике затухания (логарифмический декремент затухания) можно определить изменение влажности бетона, наличие микротрещин, нарушение сцепления арматуры с бетоном, а также дефекты в бетоне, вызванные нарушением режима уплотнения и твердения бетона. Логарифмический декремент затухания может быть определен по величине амплитуд затухающих колебаний по формуле

Перед каждым испытанием производят тщательный обмер, определяют вес и другие характеристики изделия. Изделие укладывается свободно на деревянные подкладки сечением 10×10 см, удаленные от концов на величину, равную 0,224.

Резонансный способ контроля заключается в том, что с помощью электродинамического возбудителя, установленного в середине пролета изделия, возбуждаются незатухающие колебания (рисунок). На некотором расстоянии от возбудителя колебаний устанавливается приемник, преобразующий колебания изделия в электрический сигнал, который поступает на индикатор резонанса.

С помощью индикатора резонанса определяют логарифмический декремент затухания, а по шкале измерительного генератора определяют частоту колебаний.

1 — бетонный образец; 2 — возбудитель колебаний; 3 — приемник колебаний; 4 — измерительный генератор; 5 — индикатор резонанса колебаний.
С формирующего устройства импульсы поступают в генератор стандартной частоты и измеряются электронным измерителем. Частота колебаний определяется по формуле. Резонансные методы контроля широко применяются для лабораторных испытаний и при выполнении научно-исследовательских работ.