Вплив рівня напруги у бетоні конструкцій на швидкість ультразвуку

Abstract

UK: 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.

RU: Постановка проблемы. Обеспечение надежной эксплуатации зданий и сооружений опирается на определение физико-механических характеристик материала их конструкций, которое для большинства случаев возможно только с применением неразрушающих методов контроля физико-механических характеристик. На достоверность неразрушающих методов контроля большое влияние оказывает уровень напряженно-деформированного состояния конструкций, который достаточно проблематично определить в эксплуатируемых конструкциях. Цель исследования. Оценить влияние уровня напряженно-деформированного состояния при проведении определения физико-механических характеристик в эксплуатируемых конструкциях и возможность усовершенствования этой методики. Методика. Сравнение проведенных измерений с помощью приборов неразрушающих методов контроля с прямыми определениями уровня напряженно-деформированного состояния и статистическая обработка полученных результатов (с визуализацией) проведена с использованием программного комплекса EXEL. Результаты. Проведенные исследования подтвердили необходимость учета уровня напряженно-деформированного состояния конструкции при оценке прочности бетона с помощью тарировочных зависимостей. Показано отличие скорости ультразвука в бетоне конструкции в зависимости от направления, в котором располагается прибор измерений. Определено влияние уровня напряженно-деформированного состояния конструкции на соотношение скоростей распространения ультразвуковых колебаний в бетоне в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Показано, что для разных типов бетонов характер зависимостей не меняется. Значительные изменения соотношения между результатами измерений в двух взаимно перпендикулярных направлениях свидетельствуют об образовании дефектов структуры конструкции. Выводы. Подтверждено влияние уровня напряженно-деформированного состояния в конструкции и направления, в котором расположен прибор измерения на результаты определения скорости ультразвука. Для повышения точности определения физико-механических характеристик необходим учет указанных воздействий при усовершенствовании методики проведения измерений. Сравнение скоростей ультразвука на разных гранях конструкции может быть использовано как дополнительный фактор при диагностировании ее технического состояния.

EN: Problem statement. Ensuring the reliable operation of buildings and structures relies on the determination of the physicomechanical characteristics of the material of their structures, which for most cases is possible only with the use of non-destructive methods of determining the physicomechanical characteristics. The reliability of non-destructive control methods is greatly influenced by the level of stress-strain state of structures, which is quite difficult to determine in the structures in use. Рurpose. To improve the accuracy of determining the physicomechanical characteristics of materials of construction, it is necessary to develop a technique that would allow to take into account the level of stress-strain state when conducting determinations in structures that are in operation. Methods. Comparison of measurements with the help of non-destructive testing methods with direct determinations of the level of stress-strain state and statistical processing of the results obtained (with visualization) was carried out using the EXEL software package. Results. Studies have confirmed the need to take into account the level of stress-strain state of the structure when assessing the strength of concrete using calibration dependencies. The difference between the ultrasound velocity in the concrete of the structure depending on the direction, in which the measurement device is located, is shown. The influence of the level of stress-strain state of the structure on the ratio of the propagation speeds of ultrasonic vibrations in concrete in two mutually perpendicular directions is determined. It is shown that for different types of concrete the nature of the dependencies does not change. Significant changes in the ratio between the results of measurements in two mutually perpendicular directions indicate the formation of structural defects of the structure. Conclusions. Studies have confirmed the effect of the stress-strain state on the results of measurements of the ultrasound velocity and allow to use the above mentioned method to determine the areas of the structure in which the formation of structural defects is possible.