Механические методы испытаний

К механическим неразрушающим методам относятся методы местных разрушений, пластических деформаций и упругого от­скока. Метод местных разрушений связан с некоторым ослабле­нием несущей способности конструкций, поскольку образцы для испытаний извлекаются непосредственно из самой конструкции. Отбор образцов производят из наименее напряженных элементов конструкций. После извлечения образцов из тела конструкции необходимо сразу же восстановить конструкцию, а испытания образцов осуществить немедленно. В противном случае необходимо принять меры для консервации образцов.

Рациональной является также установка бездонных форм, зак­ладываемых в тело конструкции при ее бетонировании и извле­каемых затем для проведения испытаний.

Прочность бето­на может быть установлена путем испытания на отрыв со скалы­ванием. Эти испытания связаны либо с извлечением из тела бе­тона заранее установленных анкеров, либо с отрывом из массива некоторой его части.

Метод пластических деформаций основан на оценке местных деформаций, вызванных приложением к конструкции сосредото­ченных усилий. Этот метод основан на зависимости размеров от­печатка на поверхности элемента, полученного при вдавливании индентора статистическим или динамическим воздействием, от прочностных характеристик материала. Достоинство этого мето­да—в его технологической простоте, недостаток — в оценке проч­ности материала по состоянию поверхностных слоев.

При определении прочности бетона пользуются приборами как статического действия (штамп НИИЖБа и прибор М.А. Нов­городского), так и ударного (молоток К.П. Кашкарова).

Принцип действия штампа НИИЖБа заключается в том, что между испытуемой поверхностью и штампом прокладываются ли­сты белой и копировальной бумаги так, чтобы на белой бумаге оставался отпечаток штампа при его вдавливании в тело бетона гидравлическим домкратом. По диаметру отпечатка с помощью градуировочной кривой в зависимости от радиуса штампа и силы Р вдавливания определяют класс бетона. Большое применение в практике находит молоток К.П. Каш­карова.

Метод упругого отскока основан на существовании зависимо­сти между параметрами, характеризующими упругие свойства материала, и параметрами, определяющими прочность на сжатие. Склерометры Шмидта выпускают в основном пружинного типа. Молоток состоит из алюминиевого корпуса, в котором по штоку перемещается ударник. При вдавливании ударника пружи­на растягивается, и после освобождения энергия растянутой пру­жины передается ударнику. После удара по испытуемому матери­алу ударник отскакивает на расстояние, которое фиксируется стрелкой на шкале прибора, и по специальной тарировочной шка­ле или диаграмме, приданной данному прибору, определяется прочность материала.

4.Акустические методы определения прочности

Ультразвуковые акустические методы основаны на изучении характера распространения звука в конструкционных материалах. Прочностные свойства бетона в основном применяют измерение скорости распространения продольных ультразвуковых волн. Сущность ультразвукового импульсного метода состоит в том, что измеряют скорость распространения через бетон переднего фронта продольной ультразвуковой волны. Для возбуждения ультразвуковых волн и измерения времени их прохождения через бетон применяют, специальную аппаратуру, принцип работы которой состоит в том, что электронный генератор высокочастотных импульсов перио­дически посылает электрические импульсы на излучатель, который преобразует эти импульсы в ультразвуковые механические волны. Из излучателя ультразвуковые волны проходят через ис­следуемый бетонный элемент и попадают на щуп-приемник. В при­емнике ультразвуковые колебания преобразуются в электрические импульсы, направляемые в усилитель. Усиленный импульс по­падает на индикатор — электронно-лучевую трубку.

Поверхность бетона, на которой устанавливают щупы (ульт­развуковые преобразователи), не должна иметь наплывов и вмятин, а также раковин и воздушных пор глубиной более 3 мм и диамет­ром более 6 мм. С поверхности должны быть удалены декоратив­ное покрытие или облицовочный материал. Измерение базы прозвучивания проводят с погрешностью не более ±0,5%. При испытании кубов прозвучивание ведут в направлении, пер­пендикулярном направлению укладки бетонной смеси в форму. Определение производится в кубах на трех уровнях по высоте, при этом разброс не должен превышать 5%.

Магнитные методы испытания

Магнитные методы основаны на регистрации магнитных по­лей рассеяния, возникающих над дефектами или на определении магнитных изделий. Магнитные методы испытаний можно клас­сифицировать по способам регистрации магнитных полей рассе­яния или определения магнитных свойств контролируемых из­делий. Основными являются следующие методы: магнитопорошковый, магнитографический, феррозондовый, индукционный.

Магнитопорошковый метод — один из самых распространенных для обнаружения дефектов (типа нарушения сплошности метал­ла). Он применяется только для контроля деталей из ферромаг­нитных материалов. Этот метод позволяет выявлять дефекты без разрушения изделий: неметаллические и шлаковые включения, пустоты, расслоения, дефекты сварки и трещины. Метод особен­но эффективен в резервуаростроении.

Магнитографический метод состоит в записи магнитных полей рассеяния над дефектом на магнитную ленту. Этот метод при­меняется для проверки сплошности сварных швов различных сооружений, изготовленных из ферромагнитных сталей с толщиной стены до 18 мм.

Феррозондовый метод основан на преобразовании градиента или напряженности магнитного поля в электрический сигнал.

Индукционный метод основан на том, что выявление полей 'рассеяния в намагниченном контролируемом металле осуществ­ляется с помощью катушки с сердечником, которая питается переменным током и является элементом мостовой схемы. Индук­ционный метод применяют для выявления трещин, непроваров. И включений при контроле сварных швов.