Кочнев н. И. Чумак. М. В
 Скачать 1.09 Mb.
|
|
Работа № 5 Ознакомление с магнитным методом согласно ГОСТ 22904-78 “Конструкции желе- зобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположе- ния арматуры” Общие сведения: Магнитный метод основан на изменении магнитного поля преобразователя при приближе- нии датчика к арматуре, в результате чего показания стрелочного прибора ИЗС-10Н резко уменьшаются. Используется прибор ИЗС-10Н в следующих работах: Изучение методики построения градуировочной зависимости для арматурных стержней диаметром от 4-до32 мм согласно ГОСТ 22904-78 с помощью прибора ИЗС-10Н. -Контроль расположения арматуры в конструкциях (плита) и величины защитного слоя. Определение диаметра арматуры в конструкции. РАБОТА №5.1 Построения градуировочной зависимости для арматурных стержней Порядок выполнения работы: Градуировочную зависимость устанавливают для каждого арматурного стержня (d=8mm; d=10mm; d=12mm; d=18mm; d=20mm) отдельно в следующей последовательности: 1. Измерить штангенциркулем толщину каждой из димагнитных пластин выполненных из органического стекла. Полученные данные записать в таблицу № 1. 52 2. Измерить штангенциркулем диаметр арматуры и записать в таблицу № 1. 3. На приборе ИЗС-10Н установить указатель диаметров на измеренный штангенциркулем диаметр арматурного стержня (6мм, 8мм, 10мм, 12мм, 18мм, 25мм. и.т.д. выполняется при смене стержня).Установить переключатель на соответствующий диаметр 4. Поднять вверх преобразователь-датчик (удалить датчик от металлических предметов) и стрелку прибора ИЗС-10Н резистором (установка чувствительности) и выставить на 60 делений (по верхней шкале). Выполнять данную работу по установке чувствительности по верхней шкале для наименьшего диаметра и остальных стержней 5. Установить на выбранный арматурный стержень через димагнитную пластину (t=10 мм) датчик-преобразователь (ось стержня необходимо совместить с рисками на датчике) и за- писать показание стрелочного прибора в таблицу № 1. 6. Взять вторую пластину и измерить штангенциркулем общую толщину двух димагнитных прокладок. Записать показания прибора (по верхней шкале в mA) в таблицу № 1. 7. Измерить штангенциркулем общую толщину (в мм) трех димагнитных прокладок, снять показания прибора по верхней шкале (mA), занести в журнал испытаний. 8. Димагнитные прокладки набирать общей толщиной до 50-60 мм. 9. Взять арматуру следующего диаметра и повторить пункты 1-8. 10. Построить тарировочные графики отдельно для каждого арматурного стержня. Примечание: для выполнения работы выбрать 4 стержня класса А-I и А-III разного диаметра Табл 1 Журнал испытаний для стержня d=6 мм (пример) Диаметр стержня Показания прибора при толщине(t= ) димагнитных прокладок 5 10 20 30 40 50 60 Результаты измерений (мА) 6мм 4,2 9,0 16,3 24,5 32,4 40,1 8мм 12мм 18мм Примечание: диаметры и толщина димагнитных прокладок 5, 10, ,-50 и показания прибора (мА) в журнале испытаний приведены ориентировочно. Тарировочный график строится в приемлемом масштабе по полученным данным - показания прибора (результаты измерений) -защитный слой (толщина димагнитных прокладок). РАБОТА №5.2 Контроль расположения арматуры в конструкциях и определения ве- личины защитного слоя. Цель работы: Для железобетонной плиты выполнить эскиз армирования с проставлением: размеров, расстояний между стержнями и величины защитного слоя. Порядок выполнения работы:. Для обнаружения арматурных стержней в железобетонных конструкциях применяют сле- дующую методику: 1. датчик-преобразователь прибора ИЗС-10Н устанавливают на ровную поверхность балки и перемещают по ней по длине и по ширине плиты. 53 2. При появлении в зоне преобразователя арматурного стержня стрелка прибора смещает- ся в сторону уменьшения, относительно установленного, согласно инструкции, отсчёта “60” по верхней шкале (на любом положении указателя диаметров). 3. Датчик прибора перемещают и поворачивают вокруг своей оси до тех пор, пока не уста- новится минимальный отсчёт по шкале прибора, что указывает на совмещение оси стержня и датчика. 4. При известном проектном армировании конструкции классом арматуры А-III, или А-I: - переключатель диаметров прибора устанавливают на проектный диаметр. По шкале при- бора снимают показания и по тарировочной кривой определяют действительное значение величины защитного слоя. 5. Отметить карандашом (мелом) на железобетонном изделии расположение оси стержня, выполнить замеры расстояний от граней изделия до этих линий (защитного слоя). 6. Нарисовать эскиз арматурного изделия в продольном направлении и в поперечном сече- нии балки, с проставлением размеров между хомутами (поперечными стержнями). Пока- зать на эскизах величины измеренного защитного слоя (в мм). РАБОТА № 5.3 Определение диаметра арматуры в конструкции. Цель работы: Для железобетонной балки или плиты определить диаметры арматурных стержней. Порядок выполнения работы: 1. Для приближенного определения диаметра арматурного стержня определяют c помощью датчика по минимальному показанию прибора место расположения стержневой арматуры и фиксируют (мелом) месторасположение её на поверхности железобетонной конструк- ции. 2. Переключателем на приборе установить предполагаемый диаметр, установить стрелку прибора на 60 (делений по верхней шкале). 3. Установить преобразователь по оси зафиксированного стержня и снять показания прибо- ра без димагнитной прокладки 4. Между преобразователем прибора и поверхностью бетона конструкции устанавливают прокладку соответствующей толщины t e (например t e = 10 мм), вновь проводят измере- ния. Данные занести в журнал испытаний. 5. Установить переключатель на другой ближайший предполагаемый диаметр, установить стрелку прибора на 60 делений. Снять показания по шкале прибора с прокладкой и без. 6. Для каждого диаметра арматуры вычислить разность показаний прибора (мА) с проклад- кой и без. Наименьший полученный результат разности показывает на исходный диаметр арматуры, расположенной в данном месте бетона). Расчёты нагляднее выполнять в таб- личной форме (табл 2). Табл 5.3.1 Журнал испытаний (пример) Обозначения Значения измерений при диаметрах стержней 8 10 12 14 16 Результаты измерений I (без прокладки) 21,5 22,8 22,6 I pr (с прокладкой) 30,3 31,5 32,5 Результаты вычисления ∆=I – I pr 8,8 8,7 9,9 54 В качестве фактического диаметра принимают значение, для которого выполняется тре- бование ∆=I – I pr =10 мм (толщина диэлектрической пластинки). ВЫВОД: минимальная по абсолютной величине разность опытных значений соответствует диаметру стержней 16 мм, что соответствует проектному. Работа 6 РАБОТА №6 Определение прочности бетона в конструкциях. неразрушающими методами Цель работы: Ознакомиться с методикой определения прочности бетона в конструкциях эталонным молотком Кашкарова К.П. Общие сведения: Методика определения прочности бетона конструкции предусматривает простукивание конструкций молотком Кашкарова, занесение полученных данных в таблицу обработки данных № 1. Для испытания применяют специальный молоток с шариком диаметром 15.88 мм и встав- ленным в прорезь эталонным стержнем заострённым с одной стороны из прутковой стали класса А-1 диаметром 10мм в =420-460Мпа. Порядок выполнения работы: Работа выполняется в следующей последовательности: 1- Установить молоток Кашкарова шариком на бумагу с копиркой на выбранное место конструкции и нанести удар слесарным молотком по головке молотка Кашкарова. (рас- стояние от точек до ребра изделия должно быть не менее 30-35 мм, чтобы не было скола угла изделия). В результате удара образуется лунка на поверхности бетона изделия -d б и на эталонном стержне -d э. 2 Измерить штангенциркулем или с помощью углового масштаба диаметры получен- ных отпечатков на бумаге с копиркой -d б (на бетоне) 3. Измерить штангенциркулем или с помощью углового масштаба больший диаметр полученного отпечатка (эллипса) на эталонном стержне. -d э (измеряют с точностью до 0.1 мм. Вычислить отношение d б / d э 4. Передвинуть после удара эталонный стержень на 15 мм в стакане молотка Кашкарова и выполнить удар на следующем выбранном месте бетона (предварительно установив бу- магу с копиркой). Передвигать стержень следует после каждого удара. Следует произвести не менее 10 ударов. Измеренные данные полученных диаметров -d б и d э занести в журнал испытаний таблицу № 1. (10 измерений) По таблице (приложение 1) определить кубиковую прочность R сж , вычислить призменную прочность R b , прочность на осевое растяжение R bt , модуль упругости Е б 55 Журнал испытания конструкции (пример). Табл № 6.1 № уда ра Р аз м еры б ал к и М ас са Плот- ность Измеренные от- печатки Н= d б / d э Средн Н ср d б / d э Куби- ковая проч- ность R сж МПа R bt МПа Модуль упруго- сти На бе- тоне На эта- лонном стержне Е б (МПа) см Кг Кг/м 3 d б d э 1 850х120х180 44,0 2345 5,2 2,9 1,79 1,65 22,9 2 6,0 3,5 1,71 3 4,8 3,7 1,29 3,93 4 6,2 3,4 1,82 5 5,3 3,9 1,35 6 5,0 3,2 1,56 Кубиковую прочность «Rсж» бетонного образца или конструкции определяют по рас- четному среднему значению отношения d б /d э пользуясь графиком тарировочной зависимо- сти R=f(d б /d э ) или по таблице унифицированной зависимости. Оценка полученных данных. При определении прочности бетона (бетонной или железобетонной конструкции) получается большой разброс значений «Rсж», поэтому требуется корректировка количества производимых ударов (определений) по формуле: n 400k 2 [R max -R min ] 2 /R ср 2 При 10 произведённых ударах левая часть равна 10, тогда по таблице № 2 при n=10 k=0.325 R ср R max и R min кубиковая прочность бетона в зависимости от среднего, минимального и максимального отношения d б /d э определяется по тарировочной зависимости R=f(d б /d э ) или по таблице. И, если правая часть получилась больше 10, то требуется дополнительное простукивание молотком Кашкарова данного образца бетона, и уточнение тарировочной зависимости, от- брасывая максимальное и минимальное значение. Табл № 2 n k n k n k n k N k 5 0.43 9 0.34 13 0.296 17 0.273 25 0.25 6 0.39 10 0.325 14 0.289 18 0.269 30 0.243 7 0.37 11 0.314 15 0.284 19 0.266 8 0.35 12 0.305 16 0.278 20 0.262 Призменная прочность бетона принимается равной R b = (0.7-0.75) R сж Временное сопротивление бетона осевому растяжению определяют по эмпирической фор- муле R bt =0.5 3 R сж 2 56 Начальный модуль упругости Е=550000·R cж / [27,0+R сж ] Полученные расчётные данные записать в таблицу № 1. Вопросы: 1. Из какой стали выполняют и для чего нужен эталонный стержень. 2. Как получить отпечаток на бетоне. Какие результаты следует отбросить. 3. Зачем передвигать эталонный стержень после удара. 4. Показать вид универсальной зависимости для молотка Кашкарова. 5. Как определить R max ; R mин ; R ср Работа 7 РАБОТА №7Ознакомление с методикой определения прочности бетона в конст- рукциях прибором УК-14П. Общие сведения: Прочность бетона определяют по предварительно установленной тарировочной за- висимости R=f(V) (полученной на основе корреляционной связи между акустическими и механическими характеристиками бетона) Использование такой зависимости регламенти- ровано ГОСТ 17624 —87 “ Бетоны тяжелые и легкие Ультразвуковой метод определения прочности” Для проведения испытания по определению прочности бетона в конструкциях известного состава намечают и подготавливают места для установки ультразвуковых преобразовате- лей прибора УК-14П. Испытания проводят методом свозного прозвучивания (размещают датчики соосно с противоположных сторон изделия) или поверхностного профилирования (датчики располагаются с одной стороны), используя коэффициент перехода Кп. При ис- пытании балок, ригелей, колонн прозвучивание проводят в поперечном направлении, а ребристых плит по толщине ребра. Порядок определения прочности бетона прибором УК-14П: 1. Установить датчики “соосно” с противоположных сторон балки, снять по прибору УК- 14П значение времени прохождения ультразвуковых волн через бетон при сквозном прозвучивании. Прозвучивание выполнить по длине балки не менее чем в 10 точках. 2. Замерить базу (расстояние между центрами датчиков). 3. Вычислить скорость прохождения ультразвука в местах установки датчиков по форму- ле 4. V l t t , где l — база прозвучивания (расстояние между осями датчиков) t — время прохождения ультразвука через материал (бетон, кирпич, дерево). t=0.6 — поправка в определении времени за счет прохождения сигнала через элемен- ты преобразователей и кабели (определяется при поверке прибора). 5. Вычислить среднюю скорость для 10 измерений. 6. По приложению 2 “ унифицированной зависимости прочности бетона R=f(V)” по вы- численной средней скорости прохождения ультразвука определить численное значение прочности R сж 7. Результаты испытаний занести в таблицу 2. 8. По таблице унифицированной зависимости определить кубиковую прочность R сж , призменную прочность R b , прочность на осевое растяжение R bt 57 Для неизвестного состава бетона производят корректировку тарировочной зависимости поправочным коэффициенто К б путём испытаний кернов отобранных из тела бетона (пред- варительно прозвучив их прибором УК-14П). Табл №7.2 Журнал испытаний конструкции. Номер изме- рения База прозву- чива- ния мм Время мкс Скорость УЗК км/с Скорость средняя ультра- звука км/с Прочность при сжатии R сж кг/см 2 (МПа) R b = 0 .74 R сж МПа Rbt= 0.5 √R сж 2 МПа 1 170 40,1 4,239 4,29 29,8,0 22,05 4.8 2 170 42,9 3,963 3 170 38, 5 4,412 4 250 57,3 4,363 5 250 56,1 4,456 6 250 57,9 4,317 Вопросы: 1. Как определить время ультразвуковых колебаний. 2. Как определить скорость ультразвуковых колебаний. 3. Что понимается под базой прозвучивания. Как определить R сж для балок, плит, колонн. 58 Работа 8 РАБОТА №8 Определение прочности сцепления кирпичной кладки в лабораторных условиях. Предельная прочность сцепления должна приниматься равной прочности сцепления раствора с кирпичом или камнем, достигаемой в кладке в возрасте 28 сут и при контроль- ном испытании — 3 мес. Для испытания кладки на сцепление применяют следующее оборудование. Установка, указанная на рис. 11.1. Тросовый захват диаметром 3 мм, длиной 370—400 мм для испытания кладки из кирпи- ча; Гаечный ключ 1012 мм, молоток, топорик, напильник. . П р о в е д е н и е и с п ы т а н и я Устройство для испытания каменной (кирпичной) кладки на сцепление Вид А 1 — гидравлический домкрат; 2 — манометр; 3 — рама; 4 —перекладина; 5 — переход- ник; 6 — траверса; 7 — тяги; 8 — стойки; 9 — регулировочный болт; 10 — шарнир; 11 — тросовый захват; 12 — испытуемый кирпич; 13 — узел троса. Черт. 1 Испытываемый кирпич 12 охватывают петлей из тросика 11 по боковым граням, затем петлю подтягивают перекладиной 4 при помощи регулировочного болта 9. Схема захвата кирпича и камня, подготовленного к испытанию, показана на черт. 6 и 7. Раму 3 устанавливают так, чтобы ее стойки 8 опирались на соседние кирпичи (камни). На раму устанавливают гидравлический домкрат 1 с манометром 2. На подвижную часть домкрата при помощи шарнира 10 монтируют траверсу 6 с тягами 7, которые зацепляют за концы перекладины. Схема испытания каменной кладки на сцепление Растягивающее усилие от домкрата передают на кирпич через траверсу, тяги и тросик. . При испытании нагрузка должна возрастать непрерывно с постоянной скоростью 0,006 МПа/с (0,06 кгс/см 2 в секунду). За величину предельной нагрузки принимают максимальное усилие, достигнутое к моменту отрыва кирпича (камня). . При испытаниях следует фиксировать характер разрушения кладки (по поверхности контакта кирпича (камня) и раствора, по кирпичу (камню) или по раствору) и определить общую площадь контакта кирпича (камня) с раствором с погрешностью до 1 см 2 59 Черт. 6 Схема захвата кирпича, подготовленного к испытанию из кладки стен. 1 — камень; 2 — кирпич; 3 — перекладина; 4 — регулировочный болт; 5 — тросовый захват. Черт. 7 . Прочность сцепления в каменной кладке оценивают пределом прочности элементов кладки при осевом растяжении. Предел прочности при осевом растяжении вычисляют с погрешностью до 0,01 МПа (0,1 кгс/см 2 ) как среднее арифметическое значение результатов 5 испытаний. Результаты испытаний заносят в журнал по форме, приведенной в рекомендуемом по- ложении 3. . О б р а б о т к а р е з у л ь т а т о в . Предел прочности сцепления при осевом растяжении P t н вычисляют по формуле P F A t н , где P t н — предел прочности сцепления при осевом растяжении элемента кладки в воз- расте t сут; F — величина отрывающей нагрузки на образец; А — общая площадь отрыва (брутто). . Определение предельной прочности сцепления кладки, испытанной в ранние сроки, P н 28 производят по формуле P н 28 = K t P t н , где P н 28 — предельная прочность сцепления раствора с кирпичом или камнем, достигае- мая в кладке к возрасту 28 сут; K t — поправочный коэффициент. . Поправочный коэффициент, учитывающий возраст кладки, принимают по табл. 1. 60 Таблица 8.1 Возраст кладки, сут Величина поправочного коэффи- циента 7 1,6 14 1,3 28 1,0 2.7.4. Средняя предельная прочность сцепления в кладке стен, определяемая как средне- арифметическая по результатам всех испытаний в здании, должна составлять не менее 90% прочности, требуемой по проекту. |