2017-11-01
755
Прочность бетона класса В25 контролируют в конструкции способом сквозного прозвучивания. Для установления градуировочной зависимости между скоростью ультразвука и прочностью было испытано в течение 5 сут 20 серий образцов-кубов размером 100100100 мм в возрасте от 4 до 8 ч после тепловой обработки.
Результаты испытаний приведены в табл. 3.
Средние значения прочности 
в мегапаскалях и скорости ультразвука 
в метрах в секунду составляют
Минимальное и максимальное значения прочности составляют: R мин = 20,6 МПа и R макс = 36,9 МПа (1-я и 17-я серии образцов). Поскольку R макс- R мин= 36,9 - 20,6 = 16,3 МПа, т.е. менее, чем 
то уравнение искомой зависимости принимают линейным вида
R н = а 0+ a l v.
Коэффициенты а 0и а 1определяют по формулам (9) и (10)
а 0 = 27,79 - 0,0301 · 4239,4 = -99,92.
Таким образом, градуировочная зависимость описывается уравнением R н = 0,0301 v - 99,92. Значения прочностей Rj н, рассчитанные по градуировочной зависимости, приведены в табл. 3.
Остаточное среднеквадратическое отклонение, определенное по формуле (17), составляет
Сравнивая значения фактической прочности Rj ф в сериях образцов с прочностью Rj н, определенной по градуировочной зависимости (см. табл. 3), устанавливают, что условие (16) не выполняется для серии 2, которая подлежит отбраковке.
Таблица 3
| Номер серии | Скорость ультразвука, vj, м/с | Прочность, МПа | 
| Примечание | ||||
| По результатам испытаний на сжатие Rj ф | По градуировочной зависимости Rj н | |||||||
| До отбраковки | После отбраковки | |||||||
| до отбраковки | после отбраковки | |||||||
| 20,6 | 21,35 | 21,26 | 0,27 | 0,27 | Серия отбракована | |||
| 26,0 | 31,65 | - | 2,02 | - | ||||
| 22,0 | 22,89 | 22,92 | 0,32 | 0,37 | ||||
| 26,3 | 23,40 | 23,47 | -1,04 | -1,14 | ||||
| 21,1 | 23,97 | 23,09 | 1,03 | 1,21 | ||||
| 23,4 | 24,60 | 24,77 | 0,43 | 0,55 | ||||
| 26,0 | 24,57 | 24,74 | -0,51 | -0,51 | Серия отбракована | |||
| 26,4 | 26,11 | 26,40 | -0,10 | |||||
| 29,2 | 26,35 | 26,66 | -1,02 | -1,03 | ||||
| 25,5 | 27,94 | 28,38 | 0,87 | 1,16 | ||||
| 28,5 | 27,46 | 27,86 | -0,37 | -0,26 | ||||
| 25,0 | 29,06 | 29,58 | 1,45 | 1,85 | ||||
| 31,6 | 28,52 | 29,00 | -1,10 | -1,05 | ||||
| 21,7 | 21,59 | 21,52 | -0,04 | -0,07 | ||||
| 34,3 | 30,00 | 30,59 | -1,54 | -1,50 | ||||
| 30,5 | 31,08 | 31,76 | 0,21 | 0,51 | ||||
| 36,9 | 32,46 | 33,26 | -1,59 | -1,47 | ||||
| 34,5 | 32,31 | 33,09 | -0,78 | -0,57 | ||||
| 33,0 | 34,78 | 35,76 | 0,64 | 1,11 | ||||
| 33,3 | 33,60 | 34,49 | 0,11 | 0,48 |
По оставшимся 19 сериям образцов рассчитывают новые значения 
, 
и коэффициенты скорректированной зависимости а 0и а 1.
а 0 = 27,88 - 0,0325 · 4232,4 = -109,68.
Определив значения Rj н, рассчитывают среднеквадратическое отклонение
Для скорректированной градуировочной зависимости 
по всем сериям образцов. Таким образом, дальнейшую корректировку проводить не требуется и искомая градуировочная зависимость описывается уравнением
R н = 0,0325 v - 109,68.
Графики градуировочных зависимостей до и после корректировки приведены на черт. 4.
---------------------- - градуировочная зависимость до отбраковки;
_______________ - градуировочная зависимость скорректированная;
- отбракованные результаты испытаний
Черт. 4
(Поправка).
2. Оценка погрешности определения прочности по результатам
ультразвуковых измерений
Прочность бетона в конструкциях контролируют по установленной в п. 1 градуировочной зависимости.
1) Контроль осуществляют способом сквозного прозвучивания без использования переходных коэффициентов. В этом случае погрешность определения прочности по формуле (19) составит
Поскольку 
полученная градуировочная зависимость может быть использована для определения прочности бетона по настоящему стандарту.
2) Контроль осуществляют способом поверхностного прозвучивания с использованием переходного коэффициента, определенного в соответствии с приложением 3. При этом среднеквадратическое отклонение установленного коэффициента составляет S к = 0,01.
Погрешность определения прочности составит
Поскольку 
определение прочности бетона по установленной градуировочной зависимости с использованием данного переходного коэффициента может производиться по настоящему стандарту.
3. Установление градуировочной зависимости «скорость - прочность»
для контроля прочности бетона в процессе твердения
Для установления градуировочной зависимости «скорость - прочность» были изготовлены в разные смены по 3 - 4 серии образцов-кубов размером 100100100 мм, которые испытывались в горячем состоянии непосредственно после их извлечения из тепловой установки. Сроки твердения и результаты испытаний приведены в табл. 4.
Градуировочную зависимость для контроля прочности в процессе твердения устанавливают по уравнению (8)
(22)
Коэффициенты b 0 и b 1вычисляют по формулам (11) и (12).
Искомая градуировочная зависимость описывается уравнением
(23)
и приведена на черт. 5.
Так как контроль прочности осуществляют способом сквозного прозвучивания, погрешность полученной градуировочной зависимости вычисляют по формуле (17) при q = 0
Поскольку 
полученная градуировочная зависимость может быть использована для контроля твердения бетона.
Черт. 5
Таблица 4
| Дата испытаний | Серия | Время твердения, ч | Rj ф, МПа | vj, м/с |  , м/с
| 
(м/с)2
| ln Rj ф | 
| 
| Rj н, МПа | Rj ф- Rj н, МПа | (Rj ф- Rj н)2, (МПа)2 |  , МПа
|  (МПа)2
|
| 01.02 | 1,41 | 0,34 | 1,71 | 2029,81 | 1,7 | 0,29 | 0,0841 | 8,3 | 68,89 | |||||
| 01.02 | 9,75 | -153 | 2,28 | -0,23 | 35,19 | 9,4 | 0,35 | 0,1225 | 0,04 | 0,0016 | ||||
| 01.02 | 13,15 | -428 | 2,58 | -0,53 | 226,84 | 14,2 | 1,05 | 1,1025 | 3,44 | 11,834 | ||||
| 01.02 | 15,30 | -573 | 2,73 | -0,68 | 389,64 | 15,4 | 0,10 | 0,010 | 5,59 | 31,248 | ||||
| 02.02 | 1,63 | 0,49 | 1,56 | 1734,72 | 1,8 | 0,17 | 0,0289 | 8,08 | 65,286 | |||||
| 02.02 | 4,40 | 1,48 | 0,59 | 275,53 | 4,2 | 0,20 | 0,040 | 5,31 | 28,196 | |||||
| 02.02 | 11,43 | -293 | 2,44 | -0,39 | 114,27 | 10,8 | 0,63 | 0,3969 | 1,72 | 2,958 | ||||
| 02.02 | 15,70 | -533 | 2,75 | -0,70 | 373,10 | 14,9 | 0,80 | 0,64 | 5,99 | 35,88 | ||||
| 03.02 | 4,15 | 1,42 | 0,63 | 357,21 | 3,8 | 0,35 | 0,1225 | 5,56 | 30,914 | |||||
| 03.02 | 8,05 | -18 | 2,09 | -0,04 | 0,72 | 7,8 | 0,25 | 0,0625 | 1,66 | 2,756 | ||||
| 03.02 | 18,35 | -633 | 2,91 | -0,86 | 544,38 | 16,6 | 1,75 | 3,0625 | 8,64 | 74,65 | ||||
| 04.02 | 2,65 | 0,98 | 1,08 | 1033,35 | 2,2 | 0,40 | 0,16 | 7,11 | 50,552 | |||||
| 04.02 | 6,05 | 1,80 | 0,25 | 58,0 | 5,6 | 0,45 | 0,2025 | 3,66 | 13,396 | |||||
| 04.02 | 11,25 | -193 | 2,42 | -0,37 | 71,4 | 11,8 | 0,55 | 0,3025 | 2,54 | 2,372 | ||||
| 04.02 | 11,65 | -323 | 2,46 | -0,41 | 132,43 | 11,6 | 0,05 | 0,0025 | 1,94 | 3,7636 | ||||
| 05.02 | 9,60 | -183 | 2,26 | -0,21 | 38,43 | 11,0 | 1,40 | 1,96 | 0,11 | 0,0121 | ||||
| 05.02 | 14,75 | -573 | 2,69 | -0,64 | 366,72 | 15,2 | 0,45 | 0,2025 | 5,04 | 25,402 | ||||
| 05.02 | 15,62 | -618 | 2,75 | -0,7 | 432,60 | 15,8 | 0,18 | 0,0324 | 5,91 | 34,928 | ||||
| Суммы | 8214,34 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Справочное
СХЕМЫ УСТАНОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
ПРИ КОНТРОЛЕ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА
Способы крепления ультразвуковых преобразователей на бортоснастке формы представлены на черт. 6 и 7.
Схема установки акустического зонда в бетоне конструкций представлена на черт. 8.
1 - втулка; 2 - рабочая поверхность преобразователя; 3 - ультразвуковой преобразователь;
4 - узел прижима; 5 - акустическая изоляция; 6- бетон
Черт. 6
1 - бетон; 2 - разделительные листы кассеты; 3 - преобразователи;
4 - рабочие поверхности преобразователей; 5 - акустическая изоляция; 6 - паровая рубашка;
7 - теплоизоляция
Черт. 7
1 - ручка зонда; 2 - корпус; 3 - бетон; 4 - преобразователь; 5 - рабочая поверхность преобразователя
Черт. 8
Список литературы
1. Букина конструкции. Учебник для вузов. – М.: Архитектура-С, 2007. – 232с.
2. Рябцева конструкции. Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2011. – 457с.
3. Сербин конструкции. Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2009. – 448с.
4. Агеев архитектурно-строительного проектирования. Учебное пособие/ МАДИ (ГТУ). – М., 2005. – 131с.
5. Картошина проектирования железобетонных конструкций. Учебное пособие / МАДИ (ГТУ). – М., 2009. – 169с.
