DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.221019.50.522

Вимірювання швидкості ультразвуку під час визначення технічного стану стійок естакад технологічних трубопроводів

V. V. Kolokhov, A. M. Sopilniak, A. S. Smyrnov

Анотація


Постановка проблеми. Визначення фізико-механічних характеристик матеріалу конструкцій із застосуванням неруйнівних методів – основа визначення технічного стану будівель та споруд. Діючі нормативні документи чітко не вказують напрям орієнтації приладу ультразвукового контролю під час проведення вимірів, що впливає на достовірність застосованих методів визначення властивостей матеріалу в експлуатованих конструкціях. Мета дослідження. Оцінити вплив орієнтації приладу ультразвукового контролю під час проведення визначення фізико-механічних характеристик у конструкціях, які експлуатуються, та можливість удосконалення цієї методики. Методика. Порівняння проведених вимірів за допомогою ультразвукових приладів в аналогічних зонах типових конструкцій, виготовлених за типовими технологіями, що працюють під однаковими навантаженнями, та статистична обробка отриманих результатів
(із візуалізацією) проведені з використанням програмного комплексу EXEL. Результати. Дослідження підтвердили необхідність урахування орієнтації приладу ультразвукового контролю для оцінювання міцності бетону за допомогою тарувальних залежностей. Показано, щонеможливо всі типові конструкції відносити до однієї генеральної сукупності. Для визначення фізико-механічних характеристик матеріалу конструкцій необхідно для кожної конструкції коригувати тарувальну залежність для використання ультразвукових приладів. Модернізація методу дозволить застосовувати його для діагностики стану конструкцій. Висновки. Під час вимірювань підтверджено вплив на результати визначення швидкості ультразвуку: напрямку, в якому розташовано ультразвуковий прилад вимірювання, параметрів технології виробництва та умов експлуатації. Для підвищення точності визначення фізико-механічних характеристик за допомогою методу ультразвукового контролю необхідне врахування вказаних впливів.

Ключові слова


фізико-механічні характеристики; неруйнівний контроль; ультразвук

Повний текст:

PDF

Посилання


1. DSTU-N B В.1.2-18.2016. Nastanova shchodo obstezhennya budivelʹ i sporud dlya vyznachennya ta otsinky yikh tekhnichnoho stanu [Guidelines for inspection of buildings and structures to determine and evaluate their technical condition]. Kyiv : SE UkrSRNC, 2017, 43 p. (in Ukrainian).

2. Kolokhov Victor, Sopilniak Artem, Gasii Grygorii, Kolokhov Olexander. 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.

3. DSTU B V.2.7-226:2009. Betoni. Ul'trazvukovij metod viznachennya mіcnostі [Concrets. Ultrasonic method for determining strength]. Effective from 2010-09-01. Kyiv : DP Ukrarahbudinform, 2010, 27 p. (National Standard of Ukraine). (in Ukrainian).

4. Kolokhov V.V, Kozhanov Yu.O and Zeziukov D.M. Influence of stress level in concrete constructions at ultrasound speed [Changing the time of ultrasonic oscillation propagation in concrete for changing conditions of measurement]. Visnyk Prydniprovsʹkoyi derzhavnoyi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of PSACEA]. 2019,

no. 1, pp. 49–57. (in Ukrainian).

5. Kolokhov V.V. and Kolokhov O.V. Zmina chasu poshyrennya ulʹtrazvukovykh kolyvanʹ u betoni za zminy umov provedennya vymiryuvanʹ [Changing the time of ultrasonic oscillation propagation in concrete for changing conditions of measurement]. Visnyk Prydniprovsʹkoyi derzhavnoyi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of PSACEA]. 2019, no. 2, pp. 95–104. (in Ukrainian).

6. Kolokhov V.V. and Kolokhov O.V.Deyaki aspekty vymiryuvannya chasu poshyrennya ulʹtrazvukovykh kolyvanʹ u betoni [Some aspects of measuring the time of propagation of ultrasonic vibrations in concrete]. Visnyk Prydniprovsʹkoyi derzhavnoyi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of PSACEA]. 2019, no. 3,

pp. 58–65. (in Ukrainian).

7. Shishkin A., Netesa N., and Scherba V. Effect of the iron-containing filler on the strengthof concrete. Eastern-European Jornal of Enterprise Technologies. Vol. 5/6, no. 89, 2017, pp. 11–16.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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, Dnipropetrovsk : PSACEA, 2013, pp. 231−236. (in Russian).

14. 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. ДСТУ-Н Б В.1.2-18.2016. Настанова щодо обстеження будівель і споруд для визначення та оцінки їх технічного стану. − Київ : ДП УкрНДНЦ, 2017. − 43 c. 

  2. 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.

  3. 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). 

  4. Колохов В. В. Вплив рівня напруги на швидкість розповсюдження ультразвукових коливань у бетоні конструкцій / В. В. Колохов, Ю. О. Кожанов, Д. М. Зезюков // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2019. – № 1. – С. 49–57.

  5. Колохов В. В. Зміна часу поширення ультразвукових коливань у бетоні за зміни умов проведення вимірювань / В. В. Колохов, О. В. Колохов // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2019. – № 2. – С. 95–104.

  6. Колохов В. В. Деякі аспекти вимірювання часу поширення ультразвукових коливань у бетоні /
    В. В. Колохов, О. В. Колохов // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2019. – № 3. – С. 58–65.

  7. Shishkin A. Effect of the iron-containing filler on the strengthof concrete /A. Shishkin, N. Netesa, V. Scherba // Eastern-European Jornal of Enterprise Technologies. – Vol. 5/6, no. 89. – 2017. – Pp. 11–16. – Режим доступу :  https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109977

  8. 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. 

  9. 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.

  10. 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.

  11. 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.

  12. 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.

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

  14. 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.