Прочность бетона является основной технической характеристикой, имеющей большое практическое значение. В редких случаях важнейшим параметром может быть долговечность или водонепроницаемость, но в любом случае именно прочность определяет качество строительной бетонной смеси. Неудивительно, что испытаниям прочности бетона уделяется особое внимание.
Ведущие профессиональные научно-исследовательские институты Москвы постоянно работают над совершенствованием методов контроля, отдавая приоритет неразрушающему контролю бетона. Одним из наиболее информативных и простых способов проверки прочности бетонных конструкций или качества промышленных конструкций является ультразвуковой контроль бетона.
Современное оборудование позволяет не только определять параметры качества, но и выявлять скрытые дефекты, которые могут привести к общему разрушению конструкции.
Теоретические основы ультразвукового контроля бетона
Ультразвуковой метод разработан для проверки качества и определения прочности тяжелых, пористых и силикатных бетонов, а также марок, включающих пористые заполнители. Параметром измерения бетона является скорость ультразвукового сигнала через слой бетона.
Толщина конструкции может варьироваться от нескольких сантиметров до 10 метров в зависимости от типа используемого оборудования. Устройство работает как эхолот: специальные датчики измеряют время между передачей ультразвука и фиксацией отраженного сигнала, на основании чего рассчитывается скорость ультразвука. Кроме того, интенсивность определяется на основе известных графических корреляций.
Ультразвуковой тестер способен регистрировать интервалы времени в микросекундах (10-6). Высокочастотный генератор периодически излучает электромагнитные импульсы на ультразвуковой преобразователь, который одновременно выполняет роль передатчика. Затем волны попадают в приемник, где происходит обратный процесс — преобразование ультразвуковых волн в электрические сигналы. После увеличения импульс поступает в ЭЛТ, где на выходе ЭЛТ отображается развертка с маркерами начала и приема импульса. Разница между отметками – это время прохождения ультразвукового сигнала через слой бетона.
Для построения графика зависимости скорости ультразвука от интенсивности была проведена серия специальных испытаний на эталоне — эталонном кубе. Скорость распространения ультразвуковых волн сильно зависит от влажности, поэтому важно, чтобы куб и бетон в конструкции имели одинаковую влажность. Если для испытаний используется влажный образец, а бетон в конструкции более сухой, расчетная прочность будет на 12-15 % ниже фактической прочности.