Физико-механические характеристики бетона и арматуры

Прочность бетона при сжатии определяется при испытании стандартных контрольных кубов или цилиндров в соответствии с ГОСТ 10180-90 или неразрушающими методами (электронный измеритель прочности бетона ИПС-МГ4, ультразвуковой тестер УК-1401).

Рисунок 6.2 – Проектная схема армирования железобетонной балки

Таблица 6.1 – Геометрические характеристики балки

№ п/п	Наименование величин, единицы измерения	Обозначения	Фактические значения
1.	Длина балки, мм	L
2.	Ширина сечения, мм	b
3.	Высота сечения, мм	h
4.	Рабочая высота, мм	h0
5.	Расстояние от нижней грани балки до центра тяжести растянутой арматуры, мм	а
6.	Диаметр и класс растянутой арматуры, мм	d	14 (АIII)
7.	Площадь поперечного сечения растянутой арматуры, мм^2	As	1,539
8.	Диаметр и класс сжатой арматуры, мм	d'
9.	Площадь поперечного сечения сжатой арматуры, мм^2	A's
10.	Расчетный пролет балки, мм (рисунок 6.1)	L0
11.	Расстояние от опоры до точки приложения силы, мм (рисунок 6.1)	аF

Призменная прочность бетона, прочность бетона при растяжении и начальный модуль упругости определяются при испытании стандартных образцов, изготовленных одновременно с конструкциями из того же бетона. Эти характеристики могут быть определены по эмпирическим формулам при известной кубиковой прочности бетона , выраженной в МПа.

Призменная прочность бетона в МПа равна

. (6.1)

Прочность бетона при растяжении в МПа определяется по формуле Фере

. (6.2)

Начальный модуль упругости определяется с помощью ультразвукового тестера УК-1401:

1. Определяем динамический модуль упругости бетона.

МПа

где кг/м³;

Кол-во измерений n	Измеренная скорость, м/с	Средняя скорость, м/с	EД, МПа	Е, МПа
			33,8∙10^3	25,8∙10^3

Вычисляем статический модуль упругости Е по формулам (5.6, 5.7).

Е = Е_Д – 8 000 = 33 800 – 8 000 = 25 800 МПа.

Прочность бетона измеряем электронным прибором ИПС-МГ4 в МПа:

№												Ср.
Rb	40,2	42,5	48,9	62,2	36,6	47,7	40,9	37,6	44,6	71,7	50,8	44,8

Прочность – 42,8 МПа, класс бетона B30.

Защитный слой бетона определяем электромагнитным методом определения места нахождения арматуры и толщины защитного слоя в железобетонных конструкциях с помощью измерителя защитного слоя бетона ПОИСК-2.3, стальная линейка, стенд железобетонного образца.

Общие сведения

Величина защитного слоя бетона а определяет положение арматуры в поперечных сечениях элементов, которая учитывается в расчетах (рисунок 6.3). Во время изготовления железобетонной конструкции возможно смещение арматуры в сечении, следовательно, и изменение величины защитного слоя бетона по сравнению с проектной. Если уменьшена величина защитного слоя, то ухудшается коррозионная стойкость, и снижается срок службы конструкции (особенно при работе ее на изгиб).

Рисунок 6.3 – Конструктивная схема балки

Толщина защитного слоя бетона определяется в следующих случаях:

- при выполнении проверочных расчетов на несущую способность элементов здания;

- при освидетельствовании состояния железобетонных конструкций;

- при испытании и усилении конструкций;

- при контроле качества изготовленной конструкции.

В настоящее время измерение защитного слоя и диаметра арматуры в железобетонных конструкциях можно осуществить без разрушения бетона электромагнитным, магнитным, радиографическим или рентгенографическим методом.

Электромагнитный метод основан на принципе взаимодействия электромагнитного поля с металлом. На этом принципе разработаны приборы для измерения толщины защитного слоя бетона марки ПОИСК-2.3, ИПА-МГ4.

Измеритель защитного слоя бетона ПОИСК-2.3

Измеритель защитного слоя бетона ПОИСК-2.3 предназначен для измерения толщины защитного слоя бетона, определения расположения и диаметра арматуры в диапазоне 3...50 мм класса A-I (A240), A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI (A1000) ГОСТ 5781-82 в железобетонных изделиях и конструкциях при параметрах проектирования согласно ГОСТ 22904-93 в условиях предприятий, стройплощадок, эксплуатируемых зданий и сооружений.

Технические характеристики

Прибор предназначен для работы в условиях умеренного климата при температуре окружающей среды от -10° до +40°С и максимальной влажности 90% при температуре +25°С.

Таблица 6.2 – Рабочий диапазон защитного слоя и контролируемые диаметры

Диаметр арматуры, мм	Диапазон защитного слоя, мм
3...12	2...100
14...30	3...120
32...50	10...130

Минимальный шаг контролируемой арматуры:

для диаметров 3...10 мм... шаг 100 мм,

для диаметров 12...50 мм... шаг 200 мм.

Принцип работы с прибором

Принцип действия прибора заключается в фиксации изменения комплексного сопротивления датчика при взаимодействии его электромагнитного поля с арматурным элементом. Датчик с функциональным преобразователем формируют аналоговый сигнал, пропорциональный толщине защитного слоя. Этот сигнал воспринимается микроконтроллером и преобразуется по заложенному в программу семейству характеристик в значение толщины защитного слоя бетона.

Внешний вид прибора приведен на рисунке 6.4. Прибор состоит из электронного блока с микроконтроллером, размещенного в корпусе, клавишной клавиатуры и графического дисплея с подсветкой, расположенных на лицевой панели; датчика, соединяемого с прибором через разъем, расположенный в верхней торцевой части корпуса. Рядом с разъемом расположено окно инфракрасного канала связи с компьютером для передачи и последующей обработки полученных результатов измерений.

Датчик выполнен в виде прямоугольной призмы, на торце которой установлен ремешок и выведен гибкий соединительный кабель. На чувствительной части датчика установлены четыре стальных шарика для улучшения скольжения по контролируемой поверхности.

Рисунок 6.4 – Внешний вид прибора «Поиск-2.3»

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться со структурной схемой, конструкцией и органами управления приборов ПОИСК-2.3.

2. Определить с помощью прибора ПОИСК-2.3 расположение растянутой арматуры внизу, а затем толщину защитного слоя бетона при известном диаметре рабочей арматуры (таблица 6.3).

Таблица 6.3 – Результаты сканирования и определения местоположения арматуры

Диаметр арматуры на стенде	d1 = 14, мм
Установленный на приборе диаметр арматуры	D1 = 14, мм

№ измерения	Сканирование толщины защитного слоя бетона, мм
1.	27,2
2.	28,3
3.	27,0
Среднее	27,5
Толщина защитного слоя бетона по проекту, мм

Дата добавления: 2015-07-08