Как проверить толщину бетонного пола

Обновлено: 18.05.2024

Как проверить толщину бетонного пола

Elcometer 500 - ультразвуковой толщиномер покрытий на бетоне, гипсокартоне, кирпиче и аналогичных материалах. Принцип работы основан на измерении контактным способом высоты профиля поверхности в перпендикулярном прилегающей плоскости направлении. Прилегающая плоскость задается поверхностью датчика. Наконечник датчика выполнен из карбида вольфрама. При измерениях определяется расстояние между точкой касания наконечника и основанием датчика.

Толщиномер Elcometer 500 поставляется в двух модификациях - B (Basic) и T (Top) отличающихся набором функций, таких как объемом памяти, статистика данных, связь по Bluetooth и возможность работать в программе Elcomaster 2.0 для составления профессиональных отчетов. Максимальная толщина измеряемого покрытия обоих модификаций – 9 мм. Стандартная скорость измерения более 60 показаний в минуту, скорость в режиме сканирования более 140 показаний.

Elcometer 500 также можно приобрести в составе инспекционного набора, который включает в себя набор дополнительных преобразователей, формы для калибровки, измерительную фольгу, контактную жидкость и другие принадлежности. Модель соответствует требованиям ISO 2808 Метод 10. Производство Elcometer – Великобритания. Срок гарантии – 1 год.

Среди особенностей толщиномера покрытий бетона Elcometer 500 можно выделить:

Индикация показаний только при достаточной силе сигнала для предотвращения недостоверных показаний;
Сигнализатор превышения допустимых значений;
Сменные преобразователи с функцией сигнала о необходимости замены от износа или повреждения
Большой дисплей с функцией адаптивной подсветки;
Возможность хранения до 100 000 показаний в 1000 разных папок;
Защита корпуса на уровне IP54 (защита от пыли и брызг воды);
Передача данных через Bluetooth или USB в зависимости от модификации

Комплект поставки:

Электронный блок толщиномера Elcometer 500 без датчика
Масло для смазки наконечника датчика (бутылка.4 мл)
Гель для ультразвукового контроля (бутылка 120 мл)
Ремешок на запястье
Защитный чехол
Защитная плёнка дисплея
2 x AA батареи
Кабель USB (модель T)
Программное обеспечение ElcoMaster 2.0 (модель T)
Инструкция по эксплуатации
Чемодан для перевозки (модель T)

Технические характеристики толщиномера Elcometer 500 приведены в следующей таблице:

Видеопрезентация измерителя толщины покрытий бетона Elcometer 500

Подпишитесь на наш канал You Tube

Дополнительная информация:

Толщиномер покрытий бетона Elcometer 500 можно купить по официальной цене производителя, указанной в прайс-листе. Цена толщиномера указана с учетом НДС. Смотрите так же разделы: Дефектоскопы для бетона, Приборы для поиска арматуры, Обучение и аттестация специалистов по УЗК.

Толщиномер покрытий на бетонном основании Elcometer 500 можно купить с доставкой до двери или до терминалов транспортной компании в следующих городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Саратов. Амурск, Ангарск, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Бийск, Брянск, Воронеж, Великий Новгород, Владивосток, Владикавказ, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Вологда, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Магадан, Магнитогорск, Мурманск, Муром, Набережные Челны, Нальчик, Новокузнецк, Нарьян-Мар, Новороссийск, Новосибирск, Нефтекамск, Нефтеюганск, Новочеркасск, Нижнекамск, Норильск, Нижний Новгород, Обнинск, Омск, Орёл, Оренбург, Оха, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Петропавловск-Камчатский, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Самара, Саранск, Смоленск, Сочи, Сыктывкар, Таганрог, Тамбов, Тверь, Тобольск, Тольятти, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Ханты-Мансийск, Чебоксары, Челябинск, Череповец, Элиста, Ярославль и другие города, кроме того, в Республике Крым. А также Республики Казахстан, Белоруссия и другие страны СНГ.

Набор прочности бетона и зависимость от внешних факторов

Для набора бетоном заданных показателей прочности нужно время, которое называется временем твердения бетона. Оно определяется различными условиями: факторами окружающей среды и качеством составляющих бетонной смеси.

Содержание Свернуть

Время набора прочности бетона требуется знать, чтобы понимать, когда можно переходить к следующим стадиям строительства, а когда уже можно снимать опалубку.

Твердение бетона

Бетон – это искусственный каменный материал, который получается при твердении оптимально подобранной смеси из воды, вяжущего вещества, крупного и мелкого заполнителя, а также специализированных добавок. Крупным заполнителем служат куски гравия или щебня, а мелким – песок.

При смешивании всех компонентов образуется цементное тесто, которое постепенно затвердевает, образуя прочный искусственный камень. В зависимости от качества смеси, марки цемента и входящих в состав добавок бетон имеет разные сроки твердения.

При нормальных условиях, то есть при влажности около 100% и комнатной температуре, время набора прочности бетона составляет 28 суток. В условиях современного строительства это слишком большой срок, поэтому зачастую твердение бетона ускоряют.

Факторы, влияющие на скорость набора прочности бетона

Факторы, от которых зависят сроки схватывания и твердения бетонной смеси:

активность цемента, его марка;
введение добавок-ускорителей твердения;
соотношение вода-цемент в растворе;
способ укладки и уплотнения бетонной смеси;
технология приготовления смеси;
влажность;
температура окружающего воздуха.

Набор прочности бетона напрямую зависит от температуры. Бетон может твердеть только при положительных температурах, так как в его составе присутствует вода. При замерзании воды процесс набирания прочности прекращается, он возобновляется, когда столбик термометра поднимется выше нуля, но бетон при этом становится менее прочным.

Чем больше температура, тем интенсивнее идет процесс твердения.

График набора прочности бетона в зависимости от температуры:

* На графике изображен процесс твердения бетона марки В25.

Контроль набора прочности бетона

Измеряют прочность бетона специальными приборами. Это позволяет определить, насколько хорошо конструкция в дальнейшем будет справляться с нагрузками. Для расчета прочности необходимо знать предельные нагрузки, которым сопротивляется изделие, при этом не разрушаясь.

Есть два метода контроля прочности бетона: разрушающий и неразрушающий. В первом случае из партии бетонных изделий выбирают несколько образцов и испытывают их на гидравлических прессах. Во втором – из бетона делают образцы в виде кубиков, которые проходят все технологические этапы производства вместе с основными изделиями, а затем испытывают на прессах уже кубики.

Также прочность бетона можно оценивать специальными приборами:

электронными, типа «Оникс»;
ультразвуковыми приборами, которые основаны на возможности прохождения ультразвука через плотные тела, при этом он не теряет своей интенсивности, но он сильно ослабевает при прохождении через воздух;
механическими приборами (например, молотком Кашкарова).

Методы ускорения твердения бетона

Существует несколько наиболее часто используемых методов ускорения набора прочности бетона:

Термовлажностная обработка или ТВО. Термовлажностную обработку проводят в пропарочных камерах ямного типа, глубина которых составляет 2 метра. В камере необходимо обеспечить атмосферу насыщенного водяного пара и поддерживать температуру 90-100 °С. Процесс обработки бетона в камере продолжается в течение 12-15 часов.

Режимы термовлажностной обработки:

выдержка (2-3 часа);
подъём температуры со скоростью 25-30 °С/ч;
изотермический прогрев (t=80-90 °С), продолжительность: 6-8 часов;
снижение температуры со скоростью 30-40 °С/ч.

Электропрогрев. Этот метод осуществляется при помощи переменного электрического тока, основан он на преобразовании электрической энергии в тепловую. Температура бетона повышается, из-за этого ускоряется процесс набора прочности. Существуют два способа электропрогрева:

внутренний прогрев, который происходит за счет тепла, выделяющегося при прохождении тока через бетон;
обогрев изделия внешними источниками. Это могут быть инфракрасные излучатели, или контактные электронагреватели.

Важно! Изделия должны быть закрыты пароизоляционной пленкой. Это поможет избежать испарения воды.

Нормативные документы, регламентирующие набор прочности бетона

Основным документом, в котором прописаны правила контроля прочности бетона, определены его сроки и условия твердения, является ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности». Также бетонные работы регламентируются ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые».

В промышленном строительстве процесс набора прочности бетона может регулироваться локальными правовыми актами, к примеру, правилами производства работ.

Набор прочности бетона по суткам

Согласно ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые», если не указан набор прочности бетона по суткам, требования по прочности должны быть обеспечены в возрасте 28 суток.

Наглядно процесс набора прочности бетона в зависимости от срока твердения проиллюстрирован в таблице.

Набор прочности бетона от температуры и по суткам таблица:

Заключение

Показатели твердости и прочности бетонных изделий меняются под воздействием различных условий и факторов. Задачей инженеров-строителей является подбор оптимальной бетонной смеси и создание определенных внешних воздействий для обеспечения необходимой прочности бетона, которая достигается за тот или иной период времени.

Чем можно измерить толщину бетона?

Вопрос. Здравствуйте! Понадобилось замонолитить три анкера в стену старого бетонного водовода. Толщина слоя бетона неизвестна. Боюсь пройти его насквозь. Чем можно измерить толщину бетона? Заранее спасибо за ответ.

Ответ. Добрый день! В вашем случае следует применить неразрушающие методы определения толщины бетона. На данный момент времени в России используется две эффективные технологии: ультразвуковой «эхо-метод» и метод радиолокации. Указанные технологии позволяют с точностью до 10% определить толщину бетона, наличие в нем пустот и расположение арматурных стержней. Рассмотрим их подробнее.

Ультразвуковой метод

Технология основана на уникальном свойстве ультразвуковой волны по-разному отражаться от объектов имеющих различную плотность. Эхо-технология и может быть реализована при одностороннем доступе к обследуемому объекту. Результаты исследований предоставляются в виде томограммы внутренней структуры контролируемого объекта. В вашем случае стены водовода. Объекты разной плотности имеют различную насыщенность цвета или различный цвет на томограмме.

Для исследования бетона используется отечественный томограф модели А1220, серийно выпускаемый компанией «Акустические контрольные системы». Данный измеритель толщины бетона состоит из электронного блока, антенны и УЗ-преобразователей. УФ-преобразователи оснащаются подпружиненной подвеской. Это позволяет контролировать конструкции с разновысотностью поверхности до 7-9 мм между выступами и впадинами. Возможности прибора в части контроля толщины бетона – 1 метр слоя с точностью 10%.

Технология радиолокации

Прибор для определения толщины бетона и дефектов называется георадар. Самые популярные модели – это отечественные георадары серии ОКО АБ-1200 и АБ-1700, выпускаемые компанией ООО «Логис». Работа прибора основана на классическом принципе радиолокации. Прибор излучает в толщу конструкции ультракороткие электромагнитные импульсы. Импульсы отражаются от объектов, принимаются антенной, усиливаются электронным блоком, преобразуются в цифровой вид и отображаются на дисплее в виде радаропрограммы. При этом георадар АБ-1700 позволяет определять толщину бетона до 1 метра, а модификация АБ-1200 – до 1,5 метра.

Подводя итог, стоит отметить, что при одноразовой потребности, указанное оборудование оптимальное всего взять в аренду в специализированной компании. Средняя цена аренды прибора для эхо-технологии А1220 составляет 3000 рублей в сутки при залоговой стоимости 50 000 рублей, а арендная стоимость георадаров для радиолокации на 24 часа, составляет 5% от его розничной стоимости.

Если вы боитесь, что отверстие будет сквозным, то лучше прибегнуть в таким приборам, ну или сверлить на свой страх и риск.

Как выбрать толщиномер: виды и характеристики

Только представьте, что количество аварий за год на нефтяных трубопроводах в нашей стране в среднем составляет 20 тысяч. Число прорывов газовых, водопроводных и канализационных труб намного больше. 70% всех аварий случается по причине возникновения ржавчины или трещин.

Эта цифра могла быть меньше, если бы диагностика производилась своевременно и с использованием точных измерительных инструментов, например, толщиномеров, которые помогают определить, где находится изношенный участок трубы, требующий укрепления или замены, проверить исправность системы газо- и водоснабжения в зданиях. С помощью этого прибора также проверяется отопительная техника. Если радиаторы стали плохо нагреваться, причиной может являться образовавшаяся в них накипь. Визуально ее наличие определить невозможно, но стоит применить толщиномер, и он незамедлительно покажет величину слоя. Если измерения будут превышать норму, нужно сделать профилактическую чистку. Если на внутренней стороне образуется ржавчина и металл истончается, то при перепадах температур радиаторы попросту лопаются. И эти процессы также можно зафиксировать с помощью толщиномера, а затем вовремя принять предупредительные меры.

Данные измерительные приборы с успехом используются и во многих других сферах – на производстве, в автосервисах, при строительстве.

Виды толщиномеров

На предприятиях для проверки готовых изделий и материалов (резины или текстиля) нужно стационарное оборудование. Диапазон измерений у таких толщиномеров составляет до 13 см. Они выдают максимально точные данные с незначительной погрешностью (0, 001 мм). Так как их используют ежедневно для проверки продукции серийного производства, память таких устройств рассчитана на сохранение большого количества данных — 10 000 результатов и более.

Большую популярность имеют портативные толщиномеры, диапазона измерений которых достаточно для проверки толщины труб, определения слоя краски на автомобиле. Диапазон измерений может составлять до 3000 мкм. При этом погрешность больше, чем у профессиональных, но на показания можно с уверенностью ориентироваться. Эти приборы легкие (не более 300 - 400 грамм), компактные, поэтому их удобно носить с собой.

В нашем магазине представлены портативные толщиномеры, которые работают на основе магнитной индукции и вихревого тока. Они могут измерять толщину предметов не только из черных металлов (сталь, чугун, железо), но и цветных (алюминий, медь).

Интересный факт: черные металлы использовались при изготовлении автомобилей до 1998 г., теперь для изготовления деталей для машин применяют цветные, которые относятся к немагнитным.

Толщиномеры с электромагнитным принципом работы подходят для диагностики изделий из черных металлов. Встроенный магнит притягивает металл с определенной силой (в зависимости от состава). Поскольку прослойка из полимера представляет собой препятствие, расстояние от металла до датчика увеличивается, а сила притяжения уменьшается. Что и фиксирует датчик. В зависимости от этого определяется расстояние от металла до устройства.

Толщиномером, работающим на основе вихревого тока, следует воспользоваться при измерении параметров изделий из цветных металлов. Встроенная катушка при включении образует электромагнитное поле. При поднесении к поверхности метал «подхватывает» его импульс. На силовое воздействие поля реагирует датчик. Чем ближе металл к устройству, тем сильнее сигнал. Слой краски уменьшает этот импульс, следовательно, чем больше ее на поверхности, тем слабее сигнал.

Совет: при замере покрытия на автомобиле разница данных, например, на капоте и на дверях, может составлять до 20 микрон. И это не дефект! Такое случается, потому что краска постепенно стекает. Для диагностирования дефекта разница в измерениях должна составлять не менее 100-150 микрон.

Более подробная информация о толщиномерах из нашего каталога представлена в таблице. С ее помощью Вам будет легче подобрать подходящий.

Модель техники	ADA ZCT 777 А00161	ADA ZCT Auto А00243	CONDTROL CoFN 3-7-035
Диапазон измерений	До 1250 мкм	До 1000 мкм	До 1250 мкм
Форма, вес, размер	Моноблок. Датчик расположен на нижней панели, поэтому с ним можно делать замеры небольших деталей закругленной формы или в узких проемах. Очень компактные размеры — длина всего 10 см, а ширина — 5 см. Прибор легкий — 100 гр. Его можно положить в карман куртки.	В форме пистолета. Состоит из рукоятки и измерительного блока. На ручке расположен курок, нажатием на который устройство приводится в действие. Рукоятка прорезинена и повторяет форму руки. Удобно нацеливаться на объект. Длина составляет 170 см, ширина — 92 см. Вес - 144 гр.	Моноблок. Датчик небольшой формы позволяет делать заметы в труднодоступных местах. Длина прибора 13 см, ширина 65 см. Вес 90 гр — меньше, чем у аналогов.
Автоматическое отключение	После продолжительного простоя прибор отключается. Так экономнее расходуется заряд батареи.	Подсветка дисплея отключается после 15 секунд простоя, а через 1 минуту подача питания прекращается.	Нет.
Запоминание измерений	На карте памяти можно сохранять до 320 значений и при необходимости удалять ненужные.	Нет.	Нет.
Особенности	Все полученные данные можно перенести на компьютер через USB-порт. Индикатор оповестит, если прибор сломался, на дисплее появится определенный знак. Этим толщиномером можно пользоваться даже при влажности до 90%.	Имеется режим непрерывного измерения – с ним удобнее определять неровности в покрытии или материале. Прибор оснащен функцией изменения максимального и минимального значения, у других приборов они фиксированные. Комфортной работе способствует наличие дисплея с большими цифрами.	Толщиномер выполнен из прочного пластика, поэтому удары небольшой силы или падения не приведут к поломке.

Особенности технических характеристик

Все портативные толщиномеры производят измерения с погрешностью (этот показатель составляет 3-10 мкм). Ее величина зависит и от максимальной точности - 0,1 мкм при толщине слоя меньше 100 микрон, если слой больше 100 микрон, максимальная точность — 1 мкм. Это значит, что данные приборы могут использоваться для измерения тонких покрытий (лак, краска, эмаль).

Практически все (портативные и стационарные) толщиномеры исправно работают при температуре до 30 или 40 °C, а некоторые и при высокой влажности, поэтому даже в дождь или снег диагностику можно продолжать, что позволит быстрее выполнить задание.

Значительно удобнее производить измерения, когда можно сохранять данные в памяти и их не нужно запоминать или записывать в блокнот – достаточно перенести информацию с памяти устройства в компьютер и в любой нужный момент ею можно будет воспользоваться.

Для сотрудников коммунальных служб, которым приходится делать замеры постоянно, а также для рядовых покупателей, которые любят работать с комфортом, стоит обратить внимание на форму. Если важно, чтобы инструмент был компактным, лучше выбирать моноблок, когда на первом месте стоит удобство — стоит присмотреться к толщиномерам в форме пистолета. Отметим, что у таких немного больше дисплей, чем у других представленных вариантов, поэтому на экране показания хорошо различимы. Очень важно наличие подсветки, с помощью которой показания хорошо видны даже в темное время суток или в плохо освещенном помещении.

Ультразвуковые толщиномеры

Ультразвуковые толщиномеры сверхточные, поэтому погрешность их измерений минимальна (не больше 1%) и цена, соответственно, значительно выше. Они используются для проверки качества покраски кровельного материла, толщины деревянного пола или оконных стекол.

Покупая толщиномер, вы получаете точные данные о параметрах любого интересующего вас объекта – будь то отопительный котел, образование накипи на стенках которого необходимо контролировать и вовремя устранять, или покрытие автомобиля, от качества которого зависит внешний вид и устойчивость к неблагоприятному воздействию окружающей среды и коррозионным процессам, или различные металлические конструкции. Просто выберите подходящий толщиномер из каталога, сделайте заказ и после получения вы сразу же сможете использовать его – все устройства поставляются в полной комплектации, необходимой для работы.

Ультразвуковой толщиномер бетона

Канализационный коллектор, как известно, подвержен разрушению агрессивными стоками. В местах наиболее интенсивного разрушения, например пол помещения над коллектором, особенно при значительной внешней нагрузке очень важно периодически измерять его остаточную толщину.

Следствием композитной структуры бетона и тем более железобетона, где зерна крупного заполнителя и силовая арматура соизмеримы с длиной волны ультразвуковых колебаний, является интенсивный шум структурной реверберации. Он превалирует над всеми составляющими помех при контроле бетонных конструкций методами отражения.

Другой особенностью бетона как ОК является существенная (до 20 мм) неровность поверхности, с которой требуется выполнять контроль. Это в значительной степени ограничивает возможность при менения типовых ультразвуковых преобразователей и жидкостей для обеспечения акустического контакта.

Еще одним фактором, усложняющим контроль, является неравномерное распределение бетона в теле конструкции, наличие зон рыхлого бетона и даже полостей в местах густого армирования. Вследствие этого средняя скорость распространения ультразвуковых колебаний в конструкции непостоянна по объему, и степенью этого непостоянства определяются метрологические возможности любого метода контроля толщины конструкции. В зависимости от качества укладки бетона разброс скорости распространения продольных ультразвуковых волн в пределах одной монолитной конструкции может достигать 20 % и более.

Перечисленные особенности бетона потребовали разработки специализированных методов и средств ультразвуковой толщинометрии бетонных конструкций при одностороннем доступе.

Методы толщинометрии бетона

Метод волны удара (МВУ) (в англоязычной литературе «Impact-Echo Method») основан на излучении в ОК сигналов, называемых ударными, то есть близких по форме к видеоимпульсам с широким относительным спектром частот. Обычно в качестве излучателей используют специальные механические (электромеханические) ударные устройства или молотки. Сигналы принимают широкополосными ультразвуковыми преобразователями. Частотный диапазон колебаний при контроле бетона МВУ, как правило, ограничен только сверху характеристиками бетона. Нижняя граница диапазона лежит в области слышимых частот. Направленность излучения и приема колебаний практически отсутствует по причине малых волновых размеров излучателей и приемников ультразвуковых колебаний.

При известной скорости с распространения продольных ультразвуковых волн в материале конструкции ее толщина d вычисляется по измеренной частоте f толщинного резонанса: d = c/2f. Достоверно и с приемлемой для практики точностью МВУ позволяет измерять толщину только таких ОК, форма которых напоминает плиту, то есть когда толщина объекта как минимум в пять раз меньше двух других его размеров. При невыполнении этого условия спектр час тот принимаемых колебаний становится сложным, изрезанным, содержащим резонансные пики, вызванные отражениями между разными ограничивающими ОК гранями. Анализ такого спектра час то приводит к ошибочным результатам.

Резонансный метод измерения толщины отличается от МВУ тем, что в ОК с помощью специальных вибраторов или пьезопреобразователей создают вынужденные колебания с медленно нарастающей частотой и регистрируют частоты, при которых амплитуда колебаний достигает максимума. Толщину конструкции вычисляют из приведенной ранее формулы по наибольшей найденной частоте толщинного резонанса.

Для создания направленного излучения и приема ультразвука при контроле бетона ис пользуют метод синтезированной апертуры, при котором излучение и прием ультразвуковых колебаний выполняют малыми в сравнении с длиной волны ультразвуковыми преобразователями, собранными в матричные антенные решетки. Зондирование ОК выполняют после довательно каждой парой элементов решетки (излучатель-приемник). Такой вид зондирования назван комбинационным. Размеры решеток выбирают в несколько раз больше длины волны ультразвука в бетоне. Для повышения отношения полезного сигнала к структурному шуму бетона используют сканирование решеткой поверхности ОК. Принятые ультразвуковые колебания от каждой пары элементов решетки обрабатывают совместно в компьютере так, что результат обработки получается аналогич ным тому, если бы на поверхности ОК находился большой ультразвуковой преобразователь, фокусирующийся в нужную точку внутри объекта или на плоскость, расположенную на некоторой глубине.

Сравнительно недавно был разработан еще один метод толщинометрии бетона и ему подобных материалов.Он назван авторами резонансно-муль типликативным. Метод можно рассматривать как разновидность резонансного. В соответствии с ним излучающий и приемный ультразвуковой преобразователи несколько раз устанавливают в произвольные положения на поверхность ОК. В каждом из положений записывают частотные характеристики ОК. На этих характеристиках помимо основных резонансных максимумов, соответствующих габаритным размерам ОК, присутствуют и побочные резонансные пики, вызванные крупноразмерными неоднородностями бетона. Затем полученные частотные характеристики перемножают, в результате чего происходит подавление второстепенных резонансных пиков и подчеркивание основного, по резонансной частоте которого и вычисляют измеряемую толщину.

Аппаратура и ее применение

Несколько примеров измерения толщины бетонных изделий импакт-эхо методом. Использовалась лабораторная аппаратура. Измерения выполняли в ходе научных исследований по обнаружению различных моделей де фектов в бетоне.

Серийный выпуск приборов, реализующих импакт-эхо метод, освоен несколь кими компаниями. Конструктивно эти приборы выполнены малогабаритными с автономным питанием. Их применяют не только для контроля толщины бетонных изделий, но и для по иска достаточно крупных дефектов в них. На рис. 1 показан общий вид толщиноме ров компаний OLSON INSTRUMENTS. INC (США) и Germann Instruments (Дания). Диапазон измеряемых толщин бетона первого прибора от 38 мм до 1,8 м. О погрешности измерений не сообщается. Погрешность измерений аналогичного прибора фирмы Germann Instruments по заявлению производителя составляет 3,2 %. К недостаткам импакт-эхо толщиномеров можно отнести влияние на результат измерения человеческого фактора при ручном способе удара, зависимость точности измерений от формы ОК (метрологическая корректность обеспечивается только для объектов типа «плита»), существенное влияние на значение резонансной частоты наличия за донной поверхностью других сред, например, грунта за фундаментной плитой. В России этот метод не получил заметного распространения для решения задачи толщинометрии бетонных ОК. Резонансно-мультипликативный толщиномер построен в виде лабораторного аппаратно-программного комплек са для проведения акустических исследований и измерения толщины бетонных изделий и конструкций. Его применение при контроле колонн и фундаментов зданий показало, что относительная погрешность измерений не превышает 3%.

Наибольшее распространение в практике УЗК толщины бетонных конструкций получили приборы, основанные на эхо-импульсном методе, как в классическом виде, так и в большей степени с применением метода синтезированной апертуры.

Впервые эхо-импульсный метод был применен для измерения толщины бордюрного камня в шестидесятых годах прошлого века. Для этого были ис пользованы наклонные ультразвуковые преобразователи с преломляющими призмами, разнесенные на некоторое расстояние друг от друга. Углы ввода и приема ультразвуковых колебаний были подобраны по критерию максимальной амплитуды донного сигнала. Контактной жидкостью служила дезаэрированная вода. Погрешность измерений не хуже 3 % измеряемой толщины.

Приведенный пример нельзя в пол ной мере считать фактом практического применения аппаратуры для измерения толщины бетона. Это скорее успешный эксперимент, показавший потенциальную возможность эхо-метода для решения конкретной задачи.

Для измерения скорости продольных ультразвуковых волн в конкретном месте ОК с прибором использовали дополнительное устройство поверхностного прозвучивания с двумя встроен ными в его корпус ультразвуковыми преобразователями с сухим точечным контактом (СТК) (рис. 2). Габаритные размеры электронного блока толщи номера 310 x280 x90 мм, масса 6 кг. Габаритные размеры антенной решетки 210 х 110 х 68 мм, масса 1,4 кг.

Измерения конструкций из сборно го железобетона обычно не вызывали затруднений, за исключением случаев, когда внешние поверхности (дневная или донная) были либо механически, либо от времени разрушены. Под отслоившимся от эрозии поверхностным слоем бетона могла оказаться пористая и грубая по верхность. Акустический контакт антен ной решетки даже при использовании пластилина создать не удавалось. При неровностях донной поверхности до 5 мм амплитуда эхо-сигнала такая же, как от гладкой поверхности, полученной при использовании металлической опалубки. Но при большей разнице высот выступов и впадин донной поверхности, вызван ной разрушением, амплитуда снижается. Однозначного соответствия между амплитудой сигнала и шероховатостью дон ной поверхности нет, так как с увеличе нием шероховатости отраженный сигнал теряет верхние частоты своего спектра и период колебаний в эхо-сигнале увеличивается. Амплитуда же при этом меняется слабо. При неровностях более 15 мм амплитуда становится заметно меньше.

Трудности создания акустического контакта антенной решетки прибора с грубой поверхностью бетона были преодолены, когда удалось разработать низкочастотные ультразвуковые преобразователи с СТК, относительной полосой пропускания порядка 100% и низким уровнем собственного реверберационного шума. Исследования структурного шума бетона, а также влияния помех от поверхностных волн на обнаружение полезных сигналов показали, что при контроле бетона эхо-методом с применением преобразователей с СТК выгоднее использовать поперечные ультразвуковые волны. Отношение сигнал/шум оказывается в среднем на 10 дБ выше, чем при использовании продольных волн. Основываясь на этих исследованиях, был разработан ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп А1220, показанный на рис 4, который предназначался также и для измерений толщины бетонных конструкций.

Диапазон измерений толщины для тяжелых бетонов (в частности, марки 400) 50 ж 600 мм. Однако донные сигналы в высокопрочных бетонах можно было наблюдать на экране при толщинах до 1,5 м. Погрешность измерений толщины этого прибора, как и других эхо-импульсных приборов для контроля бетона, га рантировалась в пределах ± 10 %. В эту погрешность входит и средний разброс скоростей ультразвука в объеме бетона. Подробнее о характеристиках и результатах применения дефектоскопа А1220.

Серийный выпуск А1220 был начат в 1998 г. Прибор не имел аналогов в ми ровой практике и позволял не только проводить измерения толщины конструкций, но и решать разные дефектоскопические задачи. Кроме поставок в страны ближнего зарубежья он оказался востребованным и в странах Западной Европы.

С 2004 г. начат серийный выпуск де фектоскопа А1220 «Монолит». По сравнению с предшественником он конструктивно, программно и в части электронного построения существенно модернизирован. В частности, появиласьвозможность наблюдения эхо-сигналов внутри регулируемого строба и измерение времени запаздывания сигнала с дискретностью 0,1 мкс по моменту превышения сигналом любого устанавливаемого порога, как положительного, так и отрицательного. Это позволяет с повышенной точностью измерять глубину расположения границы раздела бетона и материала с любым волновым сопротивлением, как большим, так и меньшим, чем у бетона, различая знак этой разницы. Введена возможность на копления до 32 реализаций сигнала при повторных зондированиях, что на 15 дБ повысило чувствительность прибора при работе методами прохождения. Максимальная глубина отражателя, от которого эхо-сигнал поперечной волны отображается на экране, доведена до 2 м. А1220 «Монолит» получил также развитую систему настроек парамет ров прибора, аналогичную настройкам высокочастотных дефектоскопов обще го применения.

Габаритные размеры электронного блока и антенной решетки изменились мало, масса электронного блока уменьшена до 0,65кг. Внешний вид дефектоскопа А1220 «Монолит» приведен на рис 5. Диапазон измерений толщины и погрешность остались прежними, как у А1220, так как эти характеристики в значительной степени определяются материалом контролируемой конструкции.

На рис 6 показано изображение реализации принятых колебаний с экрана А1220 «Монолит» при контроле плиты из бетона с наибольшей крупностью заполнителя 20 мм и толщиной 400 мм. Донный сигнал находится на отметке 400 мм горизонтальной шкалы. На удво енной глубине можно различить второй донный сигнал в плите. Курсор ручного измерителя глубины установлен на зна чение 916,6 мм.

Заключение

Измерения толщины металлических изделий на частотах в единицы мегагерц обычно происходят при отношениях сигнал/шум много больших единицы. Обнаружение донного сигнала, измере ние его времени запаздывания и ин дикация результата в цифровом виде выполняются автоматически.

При контроле бетона картина совершенно другая. Низкие отношения сигнал/шум, близкие к единице, пропадание донного сигнала из-за плохой отражающей способности донной поверхности или внутренних нарушений сплошности бетона, затеняющих донный сигнал, а также густое армирование, создающее повышенный структурный шум, не позволяют проводить измерения по одиночной реализации принятых колебаний от одного положения антенной решетки. Поэтому приходится использовать сканирование антенной решеткой ОК с построением В-скана. Этот режим уже чисто дефек тоскопический, так как в большинстве случаев только в нем и можно обнаружить внутренние дефекты бетона.

Поэтому задача толщинометрии бетонных и железобетонных конструкций в силу весьма неблагоприятных для УЗК свойств бетона почти не отличается от задачи дефектоскопии таких конструкций при одностороннем доступе. Поэтому и приборы только с автоматическим цифровым отсчетом толщины без отображения хотя бы А-скана принятых сигналов не имеют никаких преимуществ перед приборами, основанными на импакт-эхо методе, и производить их нет смысла.

Простой способ проверить прочность бетона без специальных приборов.

Голос, перезвонившего через пятнадцать минут,Заказчика, был внимательно настойчив:

- А Вы не могли бы завтра в 10-00 подъехать, мы вызвали представителя завода. Я завтра встречаю его в 9-00 и мы к десяти будем. Вы прочитали приложения?

- Мы с Вашим руководством все решили. Договор подписали. Ну так что?

- Времени в обрез. Так Ваших клиентов, судя по акту ,не устраивает геометрия плит, поверхность неровная, раковины, арматура торчит. А сертификат ,кстати, завода-изготовителя, где?

- Все хорошо. Сейчас запрошу и Вам скину.Ну а завтра ,как?

- Нормально. Буду.Только мне сертификат нужен сегодня. И от Ваших клиентов, цель использования изделий.

Такой диалог состоялся у нас ,примерно год назад.Проблема была у поставщика ребристых плит перекрытия. Подрядчик отказался их принимать по причинам,описанным выше. Но действительность оказалась намного интереснее.

По почте прислали сертификат завода-изготовителя и там увидел строчки, которые привели нас всех ,спустя год, сюда , к экрану дисплея, а меня отправили в гараж, для поиска подходящих инструментов.

Там были три строчки ,на которые пришлось обратить внимание:

Изделие ребристая плита перекрытия

Класс или марка бетона по прочности – В30

Марка бетона по водопроницаемости – W10

Отпускная прочность бетона - 70%

В гараже взял молоток, пробойник, а также налил с собой поллитровую бутылку воды. Времени на сборы было немного.Завтра с утра ехать.

Убеленный сединами и ветрами скитаний по бескрайним строительным горизонтам Советского Союза старший прораб Алексей Петрович, как-то , глядя исподлобья, произнес: « Володя, знаешь , нормальный строитель марку бетона узнает по цвету ,звуку и проникновению, не подумай ничего плохого». После этого он взял молоток, подошел к фундаментной плите, ударил по ней и обернувшись ко мне произнес:

- Ну да вроде звенит.

- Ну значит и у нас в кармане звенеть будет…

Полезный совет: если при ударе металлическим массивным предметом, по Вашему бетонному изделию,уже набравшему прочность ,раздается металлический звон и молоток уверенно пружинит от поверхности, это хороший бетон.

По цвету. Поступившая на Ваш объект ,бетонная смесь, высокой марки по прочности , например М300 или М400 должна быть с явным оттенком металлической уверенной в себе ,синевы.Она и по мере схватывания бетона, на следующий уже день , будет выделяться своим сине-серым оттенком.

Вернемся к началу, вернее к продолжению события. Приехал на место, пораньше, надо было спокойно осмотреться и подумать. Нашел изделия и началась работа.

Надо было определить соответствие изделия техническому паспорту завода изготовителя.

Марка бетона В30 или более привычная М400.

Бетон B30 M 400 — один из самых тяжелых типов материала. Высокие технические характеристики материала позволяют использовать его на самых ответственных государственных стройках. Он используется при строительстве многоэтажных зданий, опорных колонн и других массивных сооружений с повышенной нагрузкой: мостов, шлюзов, плотин, коллекторов для возведения сети коммуникаций, сооружений гидротехнического назначения. Данная смесь используется в строительстве сооружений, испытывающих вибрацию от находящихся рядом железных дорог, поездов метро, тоннелей и больших автомагистралей

Марка меньше М200 Марка меньше М200

Взял пробойник и молоток. Стучать по бетону молотком ,не было никакого смысла, благородной серой синевы не было и в помине. При первом же ударе пробойником , отлетел лепесток, значит это меньше чем М200. При повторных ударах, на других плитах, удалось , примерно,на 1см вогнать его в плиту. Это уже меньше М100. Учитывая 70% прочность бетона( он же еще ,судя по документам,не набрал прочность- это может продолжаться до 28 суток с момента изготовления), марка бетона будет не более М150.

Марка меньше М100 Марка меньше М100

Далее были испытание на водопроницаемость .

Марка W10 используются для строительства гидротехнических сооружений, резервуаров для воды, цокольных хранилищ или бункеров. При использовании бетонов этой марки гидроизоляция не нужна. Эти марка бетона помимо высоких показателей по водонепроницаемости обладают хорошей морозостойкостью.

Вылили пол литра воды Вылили пол литра воды

Воспользуемся вышеприведенным определением. Берем бутылку воды и выливаем на поверхность плиты.

Через пять минут наблюдаем – бетон, полностью впитал воду.Изделие водопроницаемо.

Через пять минут бетон полностью впитал воду Через пять минут бетон полностью впитал воду

Налицо , полное несоответствие ребристых плит техническому паспорту . Это был экспресс-анализ, повод для обращения в лабораторию, что в принципе недешевое мероприятие.

Геометрию после этого мерить не пришлось. Стороны, в результате, пришли к договоренности.

Вот такой способ, доступный каждому .

Спрашивайте меня – мои советы ничего Вам не будут стоить, но позволят сэкономить большие деньги».

Читайте также: