Прилади контролю бетону

1. молоток Шмідта
2. молоток Кашкарова
3. ультразвуковий дефектоскоп
4. Вологомір бетону
5. локатор арматури
6. ультразвуковий тестер
7. Тестер проникності бетону
8. Вимірювач захисного шару бетону
9. аналізатор корозії

Контроль бетону - різновид неруйнівного контролю. Застосовується для виявлення поверхневих і внутрішніх дефектів бетону, конструкцій, бетонних будівель і споруд. При контролі бетону також отримують дані про міцність його на стиск, однорідності, наявності та розташування арматури та інших показників.

Бетон відноситься до крихкого матеріалу. За законами фізики, тендітні вироби володіють сильним опором проти руйнування при їх стисненні. Решта навантаження, такі, як перевірка вигину, розтягування, кручення та інші дії, подібні вироби не витримують. Тому, для зміцнення таких конструкцій, їх піддають армуванню, завдяки чому залізобетонні споруди опираються не тільки стисненню, а й іншим впливам. Проте, до основним параметром контролю бетону відноситься перевірка міцності на стиск.

Перелік параметрів неруйнівного способу перевірки:

• міцність виробу;
• твердість матеріалу;
• виявлення порожнеч усередині конструкції;
• глибина, якість армування;
• вологонепроникна ступінь матеріалу;
• ступінь стійкості до мінусовій температурі;
• величина захисного покриття тощо.

Для перевірки міцності потрібні прилади неруйнівного контролю бетону, принцип функціонування яких заснований на наступних способах контролю:

• відламування ребра;
• виривання з сколюванням;
• виривання сталевих дисків;
• пружне отскаківаніе;
• ударний імпульс;
• пластичне деформування;
• ультразвукове випромінювання.

молоток Шмідта

Вперше для перевірки міцності бетону був використаний молоток в 1948 році, який був розроблений інженером з Швейцарії Е.Шмідт. Після закінчення часу з'явилися більш вдосконалені прилади неруйнівного контролю бетону, однак даний апарат є на сьогоднішній день одним з найбільш поширених склерометри для перевірки виробів. Принцип функціонування молотка базується на визначенні ударної сили, яка утворюється при ударі молотком інструменту.

Завдяки молотку Шмідта забезпечується низька похибка вимірів, з виконанням перевірки великого числа конструкцій в мінімальний період часу. Дана перевага молотка Шмідта на сьогоднішній день забезпечує такого інструменту поширене застосування перевірки залитих конструкцій відповідно до нормативів ГОСТ 22690.

Принцип функціонування молотка Шмідта базується на пружному відскоку при замірах твердості поверхневої частини виробу, який був узятий з аналогічних вимірів міцності металевих виробів. Склерометр володіє спеціальним ударником і системою пружин, які дозволяють після удару здійснити ударнику довільний відскік. Твердість перевіряється поверхні характеризується ступенем зворотного відскоку. Даний склерометр, як і будь-які прилади контролю бетону, відображає градуированную криву для обчислення міцності матеріалу.

Порядок контролю бетону молотком Шмідта:

• інструмент встановлюється на перевіряється поверхню конструкції;
• далі за допомогою обох рук виконується плавне натискання на апаратуру у напрямку до поверхневої частини конструкції до здійснення удару молотка;
• в результаті відскоку на шкалі відображаються значення;
• для точності результатів потрібно виконати 10 замірів;
• твердість матеріалу визначається среднеарифметическим обчисленням значень.

За принципом функціонування, молотки Шмідта можна умовно розділити на два типи:

1.аппарат ультразвукового випромінювання з комплектацією вмонтованого або зовнішнього електронного блоку. Прилади контролю бетону, що функціонують на цьому принципі, відображають всі виміри на дисплеї і, в більшості своїй, зберігаються в пам'яті апаратури протягом певного терміну. Такі прилади неруйнівного контролю бетону здатні реєструвати значення від 5 до 120 Мпа.

2.аппарат механічного функціонування являє собою корпус циліндричної форми, з розташованим всередині нього ударним механізмом, який складається з відразливою системи пружин, індикатора зі стрілкою. Подібні прилади контролю бетону забезпечують реєстрацію значень від 5 до 50 МПа. Механічний молоток Шмідта використовується при перевірці споруд із залізобетонних, бетонних матеріалів.

молоток Кашкарова

Дана апаратура неруйнівного контролю бетону застосовується при перевірці міцності залізобетонних конструкцій або при монолітної заливки бетону. У комплект апаратури входить змінний металевий стрижень, як еталонного, з відомими параметрами, стакан, кулька, пружина, корпус з рукояткою і головка. Довжина молотка Кашкарова 300 мм, маса 900 грам, що регламентується ГОСТ 22690-88.

Порядок виконання досліджень:

• удар здійснюється молотком перпендикулярно поверхні;
• для максимально правдивих результатів необхідно виконати від 5-ти до 10-ти ударів;
• один еталонний стержень може використовуватися до 4-х серій зразків;
• інтервал між мітками на стрижні повинен бути в межах 10-ти - 12-ти мм;
• ступінь міцності визначається в залежності від величини діаметра відбитків, отриманих на поверхні і на стрижні. При цьому враховуються відбитки тільки правильної форми. Значення міцності виходить в результаті середньоарифметичного обчислення діаметра плями. Діапазон перевірки міцності становить від 50 до 500 кг / см².

Мінусом даного приладу контролю бетону є його велика похибка - від 15% до 20% і то, що дана апаратура забезпечує перевірку міцності конструкції тільки на поверхні виробу (до 10 мм). Немає можливості перевірки якісного зчеплення заповнюється частини і великих фрагментів розчину.

ультразвуковий дефектоскоп

прилади неруйнівного контролю бетону призначені для виявлення сторонніх включень, тріщин і пустот всередині залізобетону, пластмас, а також для виміру товщини і визначення структури крупнозернистих речовин в матеріалі. У більшій частині ультразвуковий дефектоскоп низької частоти застосовується при вимірі товщини виробу, дефектоскопії конструкцій виконаних з бетонного каменю, асфальту та інших гірських порід.

Прилад контролю бетону здатний визначити глибину поверхневих тріщин в конструкції, завдяки визначенню відстані, швидкості ультразвукового випромінювання при поверхневому імпульсі. Апарат може застосовуватися, як в лабораторіях, так і на виробничих ділянках. Ультразвуковий дефектоскоп універсальний - може заміряти показники ще й для каменю, графіту, кераміки і т.д.

Швидкість випромінювання ультразвуку, залежить від пружних і міцнісних параметрів бетону, від існування пустот, тріщин, інших дефектів, що впливають на якість.

Прилади контролю бетону подібного типу застосовуються на підприємствах будіндустрії, на будмайданчиках, на споруджуваних і експлуатованих спорудах.

Вологомір бетону

Вологомір для бетону є компактним і простим приладом службовцям для виміру вологості бетонних виробів та інших матеріалів.

Особливості роботи вологоміра:

• для виміру досить прикласти апарат на поверхню;
• вимір вологості побудовано на зміну частоти радіохвиль, що проникають у виріб глибиною до 30 мм;
• дослідження можна виконувати або на постійній основі, або через встановлені інтервали часу.

Вологомір здатний заміряти вологість твердих речовин (бетону, стяжки розчину, штукатурки, цегли), як в лабораторіях, так і на виробничих ділянках.

Неруйнівного перевірка забезпечує виміри не самою вологості, а сполученого з нею параметра з перекладом згодом його в значення вологості.

Вологомір для бетону можна розділити на два види за принципом дії:

1. Голчасті, що виконують вимірювання електричного опору, в залежності від вологості, між впровадженими в матеріал контактними стрижнями.

2. Безконтактні, що забезпечують свідчення з використанням загасання електромагнітних хвиль.

локатор арматури

Дані прилади неруйнівного контролю бетону забезпечують в реальному режимі часу виявляти арматуру на заданій глибині.

Принцип дії:

• для виявлення арматурної сітки використовується електромагнітна імпульсна індукція;
• котушки датчика через певний проміжок заряджаються електромагнітними імпульсами, створюючи магнітне поле;
• на поверхні електропровідного вироби, розташованого в магнітному полі, утворюються вихори електричних струмів, індукує магнітне поле в зворотному напрямку;
• для вимірів використовується отримується відмінність в напрузі.

Сучасні прилади контролю бетону володіють унікальною технікою виявлення арматурних сіток в реальному режимі часу, що забезпечують виявлення місцезнаходження арматури на глибині застиглого розчину до 180 мм і більше. Апаратура оснащена індикаторами, які виявляють розташування арматури, а також акустичними, оптичними інструментами, що виявляють стан арматурної сітки.

Область застосування даних приладів контролю бетону:

• виявлення розташування арматури при свердлінні отворів в бетонних виробах;
• визначення товщини застиглого розчину до арматурної сітки;
• аналіз розташування арматури (при перебудові, переплануванню або зміни навантаження на конструкції);
• завмер діаметрів арматурних стержнів, при необхідності;
• обстеження корозії арматурної сітки і захисного шару.

ультразвуковий тестер

Апарат визначає міцність матеріалу на підставі кореляції швидкості випромінювання коливань ультразвуку з його фізико-механічними параметрами і фізичним станом. Якісні показники визначаються в результаті виміру часу і швидкості ультразвукових випромінювань в бетонних, залізобетонних виробах.

Призначення приладів неруйнівного контролю бетону сконструйованих на базі ультразвукових тестерів:

• контроль якості розчину по швидкості ультразвукових хвиль по ГОСТ 17624-87;
• завмер якості розчину в експлуатованих конструкціях в поєднанні з відривом зі сколом;
• виявлення несучої спроможності опор, стовпів;
• визначення рівня дозрівання розчину при монолітної його заливці, з використанням опалубки;
• виявлення поверхневих дефектів в бетонних виробах, з використанням швидкості або часу проходження ультразвуку в дефектному ділянці;
• виявлення параметрів тріщин, що виходять назовні;
• обчислення пористості, наявності тріщин в матеріалі;
• визначення рівня анізотропії композитних речовин;
• обчислення віку застиглого розчину при зміні його характеристик з часом;
• порівнювання властивостей зразків або матеріалів один з одним, а також терміну експлуатації виробів при зміні характеристик з часом.

Тестер проникності бетону

Інструмент забезпечує вимір коефіцієнта проникності споруд з бетону повітрям. Прилади контролю бетону даного типу забезпечують перевірку проникнення повітря в глиб бетонних конструкцій з метою виявлення чинників, що впливають на корозію арматури. Завдяки такому аналізу визначається потенційна довговічність споруди, його здатність чинити опір впливу агресивного середовища. Тривалість випробувань становить від 2-х до 12-ти хвилин і залежить від проникності матеріалу.

Вимірювач захисного шару бетону

Апаратуру такого типу використовують для виміру товщини розчину до розташування арматурної сітки в конструкціях із залізобетону. Принцип функціонування вимірювача полягає в виявленні зміни електромагнітного поля приладу при його «зустрічі» з арматурними стрижнями, розташованими в глибині залізобетонного вироби. Показники відображаються на індикаторі вимірювача.

Подібні прилади контролю бетону застосовуються в:

• локаторах арматури, що забезпечують виявлення розташування сталевих прутів і обчислення розміру армування;
• профометрах, що виявляють місце знаходження прутів, їх діаметр, а також фактичне видалення від поверхні;
• измерителях, які допомагають виявити розміщення, габаритні параметри арматурної сітки, а також глибину знаходження арматури в шарі розчину.

аналізатор корозії

Дана апаратура оцінює рівень корозії арматурної сітки. Аналізатор здійснює завмер потенціалу гальванічної пари і питомої електроопору розчину. Прилади контролю бетону такого типу не мають альтернатив при обстеженні величезних будівель. Роликовий електрод і отримання результатів замірів в реальному режимі часу забезпечує оперативне спостереження за рівнем корозії арматури.

Дані прилади неруйнівного контролю бетону поставляються в 3-х варіантах:

• З стрижневим електродом, що забезпечує вимір потенціалу. Принцип дії полягає в вимірі потенціалів на поверхні бетонної конструкції для виявлення корозії на поверхні стали, розташованої усередині застиглого розчину. Для цього до електрода вольтметра з високим вхідним опором підключають сталеву арматуру. Електрод пересувається по обследуемой решітці на поверхні конструкції. Електрод являє собою мідь / мідно-сульфатна полуячейка (Cu / CuSO4), що складається з мідного штока, які занурюється в концентрований розчин мідного купоросу, з відомим постійним потенціалом.
• З роликовим і стрижневим електродом, що вимірює потенціал. У цьому варіанті завмер потенціалів на поверхні бетонної конструкції виявляє характерну картину корозії сталевої поверхні арматури всередині матеріалу. Тут, як і в першому варіанті, електрод системи підключається через вольтметр з високим опором на вході до сталевої арматури. Електрод виконаний з такого ж матеріалу - міді / мідно-сульфатної полуячейкі (Cu / CuSO4), що складається з мідного штока, занурюється в концентрований розчин мідного купоросу, з відомим постійним потенціалом. Процедура виміру потенціалу здійснюється аналогічно процесу, описаного в першому варіанті.
• З датчиком Веннера, що здійснює фіксування опору. Для визначення питомої електроопору бетонної конструкції застосовується датчик Веннера. До двох зовнішніх стержнів підключається ток і виконується завмер різниці потенціалів між двома внутрішніми стержнями.

Прилади контролю бетону є невід'ємним елементом сучасного будівництва. Завдяки контролю якісних показників можна значно продовжити термін експлуатації бетоноконструкцій, зробити їх максимально безпечними.