Ультразвуковой контроль бетона

Одна из наиболее серьезных проблем в современном строительстве заключается в формальном подходе к оценке прочностных характеристик бетонных конструкций в процессе строительства и эксплуатации. Принято считать, что бетон имеет однородную структуру. На самом деле в нем присутствует не только неоднородность по составу, но также множество поверхностных и внутренних пространственных дефектов, способных значительно сократить срок службы здания или сооружения. Для определения прочности бетонных конструкций используются различные методы разрушающего и неразрушающего контроля. Один из них – ультразвуковой метод неразрушающего контроля. Благодаря своей универсальности этот метод используется для оценки прочностных характеристик бетона на строительных площадках на всех стадиях набора прочности материала, а также в процессе эксплуатации объекта.

Определение прочности бетона ультразвуковым методом – одна из профильных услуг ООО «СтройЛаборатория СЛ». При помощи передового оборудования квалифицированные сотрудники испытательной лаборатории проверят конструкции на соответствие физико-механическим характеристикам, действующим ГОСТ и ТУ. По результатам испытаний заказчик получает заключение установленной формы.

Смотреть все цены

Сделать заказ

Сущность метода

Испытание бетона ультразвуком относится к категории неразрушающих косвенных методов контроля. Оно может проводиться на любом объекте и не требует его вывода из эксплуатации. Отличие косвенных методов от прямых заключается в том, что в процессе измерений регистрируется не прочность, а измерения времени и скорости распространения ультразвука, от которых зависит результат прочностной характеристики и соответствие проектному классу бетона.

При ультразвуковом исследовании измеряется время или скорость прохождения волны при поверхностном или сквозном прозвучивании. Эти показатели находятся в корреляционной зависимости с прочностью. Особенность такой зависимости состоит в том, что одному и тому же значению регистрируемого показателя могут соответствовать разные значения искомой величины. То есть корреляционная зависимость между скоростью прохождения волны и прохождения волны зависит также от других параметров: тип и марка цемента, крупность и вид заполнителя, влажность, условия твердения, температура на момент проведения измерений, карбонизация и другие.

Для получения значения прочности бетона необходимо построить градуировочную зависимость между характеристиками ультразвука (косвенный метод) и прочностью бетона, определенной прямым методом. Для этого выполняется измерение одним из следующих способов, построенных на прямой зависимости:

• При проведении испытаний по определению прочности бетона, например, сразу же после распалубки проводят испытания на прочность подготовленных образцов, которые заранее изготавливают из бетонной смеси, используемой при заливке. Образцы стандартной формы (кубы, реже – цилиндры) возрастом 28 суток нагружают в прессе с постоянной скоростью нарастания усилия до полного разрушения.
• При исследовании объектов, которые находятся в эксплуатации, с неизвестным составом бетона выполняют измерения методом отрыва со скалыванием. В конструкции пробуривают отверстие, ввинчивают анкер и вырывают его специальным прибором, который регистрирует усилие. Для густоармированных или тонкостенных конструкций применяют другие методы местных разрушений: скалывание ребра или отрыв дисков.

В состав прибора для проверки прочности бетонных конструкций ультразвуком входят следующие основные элементы:

• Генератор сигнала – генерирует электрические импульсы определенной частоты;
• щуп-излучатель – преобразует импульсы в механические колебания;
• щуп-приемник регистрирует ультразвук, который прошел через бетон и преобразует его обратно в электрические импульсы.

Прибор регистрирует время прохождения волны и вычисляет ее скорость. Показания преобразовываются в цифровой вид и остаются в памяти.

Существует две техники проведения ультразвуковых исследований:

• Поверхностное прозвучивание. Источник и приемник сигнала располагают на одной поверхности. Такой способ позволяет оценить прочность на небольшую глубину. Приемник регистрирует отраженный сигнал. Техника используется при исследовании тонкостенных или полых изделий из бетона.
• Сквозное прозвучивание. Щупы располагаются на противоположных поверхностях исследуемой конструкции. Таким способом прозвучивают колонны, ригели, балки и другие линейные конструкции.

Для корректной работы прибора важно получить хороший акустический контакт между щупами и поверхностью исследуемой конструкции. В зависимости от состояния поверхности и геометрических параметров объекта используются щупы с сухим или мокрым контактом.

Как меняется структура бетона в процессе твердения и эксплуатации

Поскольку бетон является искусственным композиционным материалом, его прочность зависит не только от качества компонентов смеси, но и от структуры. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

В процессе заливки бетонной смеси ее компоненты распределяются неравномерно по объему опалубки. В процессе расслоения крупный заполнитель оседает на дно. Неоднородность структуры становится причиной разницы механических характеристик бетона. В верхних и нижних слоях прочность на сжатие может различаться на 10–15 %. Неоднородность структуры и свойств также может быть вызвана несовершенством технологии приготовления бетонной смеси и нарушением условий ее твердения.

В процессе эксплуатации конструкции из бетона подвергаются воздействию агрессивных факторов, что приводит к старению материала. В поверхностных слоях изменения происходят намного быстрее, чем во внутренних, и со временем неравномерность прочности может достигать 30 %. Снижение механических характеристик наблюдается на глубине до 300 мм. Микроскопические дефекты в местах контакта цемента, заполнителя и арматуры под действием влаги и знакопеременных температур превращаются в расслоения и трещины. Наибольшую опасность представляют опасные сечения с высокой концентрацией структурных изменений.

Неоднородность физико-механических характеристик проявляется в крупногабаритных монолитных конструкциях, части которых эксплуатируются в различных условиях. В качестве примеров можно привести теневую и солнечную стороны фундамента, его надземную и подземную части.

Как проводят испытания по определению прочности бетона сотрудники «СтройЛаборатории СЛ»

При измерении прочности габаритных конструкций из бетона ультразвуком необходимо разделить ее на участки без дефектов с однородной структурой и области с ярко выраженными аномалиями, в которых наблюдается значительное снижение прочности.

Сотрудники ООО «СтройЛаборатория СЛ» выполняют двухэтапный контроль прочности. На первом этапе выполняется измерение всего объекта с определенным шагом. Для этого на них наносится разметка в виде вертикальных и горизонтальных линий с шагом от 1 до 0,35 м. При сквозном прозвучивании такая разметка наносится с двух сторон. Преобразователи (щупы) устанавливают в точках пересечения линий.

На втором этапе участки с выявленными дефектами обследуются повторно. На них наносится более густая сетка. Измерения проводятся до выявления границ участков с акустическими аномалиями. По полученным значениям в каждой точке распределение прочности может быть представлено графически в виде гистограммы. Если в такой точности нет необходимости или значения прочности соответствуют требуемым, составляется заключение по установленной форме.

КАК МЫ РАБОТАЕМ

ВЫ ОСТАВЛЯЕТЕ ЗАЯВКУ

МЫ ВАМ ЗВОНИМ

ПРОИЗВОДИМ РАССЧЕТ СТОИМОСТИ

ЗАКЛЮЧАЕМ ДОГОВОР

ОПЛАТА

ПРОВЕДЕНИЕ РАБОТ

ПОЛУЧЕНИЕ ДОКУМЕНТОВ

Преимущества ультразвукового метода

• Точность результатов. Показатели прочности у монолитных конструкций, залитых на строительной площадке и у лабораторных образцов могут иметь значительные различия. Это вызвано разницей в укладке смеси и условиях твердения. Ультразвуковое исследование бетона непосредственно на объекте позволяет дать более полную оценку локальной и средней прочности конструкций.
• Оперативность. Для проведения испытаний прочности бетона ультразвуковым методом на строительном объекте не требуется масштабных подготовительных работ. Используемые нами приборы для прозвучивания компактны и автономны. После построения градуировочной зависимости не нужно проводить дополнительных вычислений. На экран прибора выводятся показатели прочности, а не скорости или времени прохождения колебаний.
• Контроль всего объема конструкции. Ни один из методов разрушающего и неразрушающего контроля кроме ультразвукового не дает возможности определения прочности глубинных слоев бетона при сквозном прозвучивании.
• Неограниченное количество точек измерения. Считывание показаний преобразователей происходит практически мгновенно. Приборы для ультразвукового контроля имеют встроенную память и разъемы для подключения к ПК, что позволяет создавать и анализировать значительные массивы данных.
• Обнаружение скрытых дефектов. Ультразвук позволяет найти расслоения и трещины в бетоне, которые выходят на поверхность.
• Сохранение целостности конструкции. Отрыв со скалыванием, отрыв диска и другие прямые методы относятся к неразрушающим, поскольку не снижают прочность бетонных конструкций. Ультразвуковое исследование, отличие от них, не оставляет после себя даже косметических дефектов.
• Универсальность. При помощи ультразвукового метода можно проводить постоянный контроль нарастания и снижения прочности. Поэтому в качестве заказчиков исследований выступают производители бетонных конструкций, подрядчики, занятые монолитным строительством, а также должностные лица, ответственные за эксплуатацию зданий и сооружений.

Своевременно проведенные исследования позволяют обнаружить дефекты и предотвратить их развитие. Сотрудники лаборатории помогут подобрать наиболее эффективный способ упрочнения конструкций или состав гидрофобизирующих добавок для каждого конкретного объекта. Для получения консультаций и заказа услуги ультразвукового исследования бетона свяжитесь с представителем ООО «СтройЛаборатория СЛ» любым удобным способом.

Наши сертификаты