DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.260319.49.405

Вплив рівня напруги у бетоні конструкцій на швидкість ультразвуку

V. V. Kolokhov, Yu. O. Kozhanov, D. M. Zeziukov

Анотація


Постановка проблеми. Забезпечення надійної експлуатації будівель та споруд спирається на визначення фізико-механічних характеристик матеріалу їх конструкцій, яке для більшості випадків можливе лише із застосуванням неруйнівних методів визначення фізико-механічних характеристик. На достовірність неруйнівних методів визначення значний вплив має рівень напружено-деформованого стану конструкцій, який достатньо проблематично визначити в конструкціях, що експлуатуються. Мета дослідження. Оцінити вплив рівня напружено-деформованого стану під час проведення визначення фізико-механічних характеристик у конструкціях, що експлуатуються та можливість удосконалення цієї методики. Методика. Порівняння проведених вимірів за допомогою приладів та прямих визначень рівня напружено-деформованого стану та статистична обробка отриманих результатів (із візуалізацією) проведено з використанням програмного комплексу EXEL. Результати. Дослідження підтвердили необхідність урахування рівня напружено-деформованого стану конструкції для оцінювання міцності бетону за допомогою тарувальних залежностей. Показано вплив на швидкість поширення ультразвуку в бетоні конструкції напряму, в якому розташовується прилад вимірювань. Визначено вплив рівня напружено-деформованого стану конструкції на співвідношення швидкості ультразвуку в бетоні у двох взаємно перпендикулярних напрямах. Показано, що для різних типів бетонів характер залежностей не змінюється. Значні зміни співвідношення між результатами вимірювань у двох взаємно перпендикулярних напрямах свідчать про утворення дефектів структури конструкції. Висновки. Підтверджено вплив рівня напружено-деформованого стану у конструкції та напрямку, в якому розташовано прилад вимірювання, на результати визначення швидкості ультразвуку. Для підвищення точності визначення фізико-механічних характеристик необхідно врахування вказаних впливів під час удосконалення методики проведення вимірів. Порівняння швидкостей ультразвуку на різних гранях конструкції може бути використано як додатковий чинник при діагностуванні її технічного стану.

Ключові слова


напружено-деформований стан; фізико-механічні характеристики; неруйнівний контроль; ультразвук

Повний текст:

PDF

Посилання


Kolokhov V., Sopilniak A., Gasii G. and Kolokhov A. Structure materialphysic-mechanical characteristics accuracy determination while changing the level of stresses in the structure. International Journal of Engineering &Technology, 2018, vol. 7, no. 4.8, pp. 74–78.

Mori K., Spagnoli A., Murakami Y., Kondo G. and Torigoe I. A new non-contacting non-destructive testing method for defect detection in concrete. NDT and E International, 2002, vol. 35, iss. 6, pp. 399–406.

Schabowicz K. Ultrasonic tomography – The latest nondestructive technique for testing concrete members – Description, test methodology, application example. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2014, vol. 14, iss. 2. pp. 295–303.

Chen Jun, Zheng Xu, Yue Yu and Yangping Yao. Experimental characterization of granite damage using nonlinear ultrasonic techniques. NTD and E International. Editor-in-сhief D. E. Chimenti, 2014, vol. 67, pp. 10–16.

Hassan A.M.T. and Jones S. W. Non-destructive testing of ultra high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC). A feasibility study for using ultrasonic and resonant frequency testingt echniques. Construction and Building Materials, 2012, vol. 35, pp. 361–367.

Ari Hoda, Nazarian Soheil and Yuan Deren. Assessing sensitivity of impact echo and ultrasonic surface waves methods for nondestructive evaluation of concrete structures. Construction and Building Materials, 2014, vol. 71, pp. 384–391.

Warnemuende K. and Wu Hwai-Chung. Actively modulated acoustic nondestructive evaluation of concrete. Cement and Concrete Research, 2004, vol. 34, pp. 563–570.

8. Vynogradskyi V.M., Tkachenko H.H., Nepomniaszhyi A.N. and Portasova A.D. Harakter izmeneniya svojstv betonov pri odnostoronem zamorazhivanii izdelij [The nature of changes in the properties of concrete with one-sided freezing products]. Ekspluatacіya ta rekonstrukcіya budіvel' і sporud: tezi dop. ІІ Mіzhnar. konf. [Exploitation and reconstruction of buildings and structures. Abstracts of the 2nd International Conference]. Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, Odessa: ODABA, 2017, pp. 21–24. (in Russian).

Betoni. Ul'trazvukovij metod viznachennya mіcnostі : DSTU B V.2.7-226:2009 [Concrets. Ultrasonic method for determining strength: DSTU B V.2.7-226: 2009]. Effective from 2010-09-01, Kyiv: DP Ukrarahbudinform, 2010,

p. (National Standard of Ukraine). (in Ukrainian).

10. Izmeritel' prochnosti betona i strojmaterialov Novotest IPSM [Measurement of strength of concrete and building materials Novotest IPSM]. Novotest. Pribory kontrolya i kachestva [Novotest. Control and quality devices: catalog]. Scientific and industrial center "Industrial equipment and technologies", Novomoskovsk, 2012, 26 р.

(in Russian).

Novotest. Rukovodstvo po `ekspluatacii. Izmeritel' prochnosti Novotest IPSM [Novotest. Operating manual. Novotest IPSM]. SLR Scientific-Technical Center "Industrial Equipment and Technologies", Novomoskovsk, 2012, 37 p. (in Russian).

Kolokhov V.V. Formalizaciya procedury opredeleniya fiziko-mehanicheskih svojstv betona i ee apparaturnoe obespechenie [Formalization of the procedure for determining the physicomechanical properties of concrete and its hardware]. Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, Materials Science, Engineering]. vol. 69, Dnepropetrovsk, PSACEA, 2013, pp. 231−236. (in Russian).

Kolokhov V.V. Nekotorye aspekty primeneniya metodov nerazrushayuschego kontrolya svojstv betona [Some aspects of the application of methods for non-destructive testing of concrete properties]. Theoreticаl Foundаtions of Civil Engineering. Polish–Ukrainian Transactions (conference). Warsaw, 2012, vol. 20, pp. 443–448.

(in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Kolokhov V. Structure materialphysic-mechanical characteristics accuracy determination while changing the level of stresses in the structure / Victor Kolokhov, Artem Sopilniak, Grygorii Gasii, Alexander Kolokhov // International Journal of Engineering &Technology. – 2018. – Vol. 7. – № 4.8. – Pp. 74–78.
  2. Mori K. A new non-contacting non-destructive testing method for defect detection in concrete / K. Mori,
    A. Spagnoli, Y. Murakami, G. Kondo, I. Torigoe // NDT and E International. – 2002. – Vol. 35, iss. 6. – Pp. 399–406.
  3. Schabowicz K. Ultrasonic tomography – The latest nondestructive technique for testing concrete members – Description, test methodology, application example / K. Schabowicz // Archives of Civil and Mechanical Engineering. – 2014. – Vol. 14, iss. 2. – Pp. 295–303.
  4. Chen Jun. Experimental characterization of granite damage using nonlinear ultrasonic techniques /
    Jun Chen, Zheng Xu, Yue Yu, Yangping Yao // NTD and E International. Editor-in-сhief D. E. Chimenti. – 2014. – Vol. 67. – Pp. 10–16.
  5. Hassan A. M. T. Non-destructive testing of ultra high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC):
    A feasibility study for using ultrasonic and resonant frequency testingt echniques / A. M. T. Hassan, S. W. Jones // Construction and Building Materials. – 2012. – Vol. 35. – Pp. 361–367.
  6. Ari Hoda. Assessing sensitivity of impact echo and ultrasonic surface waves methods for nondestructive evaluation of concrete structures / Hoda Ari, Soheil Nazarian, Deren Yuan // Construction and Building Materials. – 2014. – Vol. 71. – Pp. 384–391.
  7. Warnemuende K. Actively modulated acoustic nondestructive evaluation of concrete / Kraig Warnemuende, Hwai-Chung Wu // Cement and Concrete Research. – 2004. – Vol. 34. – Pp. 563–570.
  8. Виноградский В. М. Характер изменения свойств бетонов при односторонем замораживании изделий / Виноградский В. М., Ткаченко Г. Г., Непомнящий А. Н., Портасова А. Д. // Експлуатація та реконструкція будівель і споруд: тези доп. ІІ Міжнар. конф. / Одеська державна академія будівництва та архітектури. – Одеса : ОДАБА, 2017. –  С. 21– 24.
  9. Бетони. Ультразвуковий метод визначення міцності : ДСТУ Б В.2.7-226:2009. [Чинний від 2010-09-01]. – Київ : ДП Укрархбудінформ, 2010. – 27 с. (Національний стандарт України).

10. Измеритель прочности бетона и стройматериалов Novotest ИПСМ / Novotest. Приборы контроля и качества : каталог // ООО НТЦ «Промышленное оборудование и технологии». – Новомосковск. – 2012. –
26 с. – Режим доступа : https://novotest.ua/media/novotest/novotest_catalogue_rus.pdf

11. Novotest. Руководство по эксплуатации. Измеритель прочности Novotest ИПСМ / ООО НТЦ «Промышленное оборудование и технологии». – Новомосковск. – 2012. – 37 с. – Режим доступа: https://novotest.ua/images/passporta/kontrol-stroitelnyh-materialov/%D0%A0%D0%AD_%D0%98%D0%B7%D0 %BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%20%D0%98%D0%9F%D0%A1%D0%9C%20V3.1.pdf

12. Колохов В. В. Формализация процедуры определения физико-механических свойств бетона и её аппаратурное обеспечение / В. В. Колохов // Строительство, материаловедение, машиностроение. – Вып. 69 – Днепропетровск : ПГАСА, 2013. – С. 231–236.

13. Колохов В. В. Некоторые аспекты применения методов неразрушающего контроля свойств бетона /
В. В. Колохов // Theoreticаl foundаtions of civil engineering. Polish–Ukrainian Transactions (conference). – Warsaw, 2012. – Vol. 20. – С. 443–448.



Коментарі цієї статті

Дивитися всі коментарі