close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY16278

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 01N 3/40
(2006.01)
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЛАССА ПРОЧНОСТИ АРМАТУРЫ В
ЖЕЛЕЗОБЕТОНЕ
(21) Номер заявки: a 20100429
(22) 2010.03.18
(43) 2011.10.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт прикладной физики Национальной
академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Рудницкий Валерий Аркадьевич; Крень Александр Петрович;
Леонович Сергей Николаевич (BY)
BY 16278 C1 2012.08.30
BY (11) 16278
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) РУДНИЦКИЙ В.А. и др. // Дефектоскопия. - 1977. -№ 4. - С. 79-86.
SU 1381367 A1, 1988.
RU 2227283 C1, 2004.
RU 2132546 C1, 1999.
SU 1442871 A1, 1988.
BY 12408 C1, 2009.
(57)
Способ определения класса прочности арматуры в железобетоне, при котором вскрывают в предполагаемом дефектном участке железобетонную конструкцию до залегания
арматуры, фрезеруют в ней продольную лыску, определяют зависимость контактной силы
P от глубины вдавливания α, нанося удар с заданной кинетической энергией жестким индентором по зачищенной лыске, определяют по полученной зависимости максимальную
контактную силу Pmax и максимальную глубину вдавливания α max , после чего рассчитывают твердость H из выражения:
P
H = max ,
α max
затем определяют дополнительную зависимость контактной силы P от глубины вдавливания α, нанося дополнительный удар с той же кинетической энергией по той же лыске
жестким индентором, определяют по полученной дополнительной зависимости контактную силу при максимальной глубине вдавливания Pα и рассчитывают поправочный коmax
эффициент k из выражения:
Фиг. 1
BY 16278 C1 2012.08.30
k=
Pmax
,
Pα max
а о классе прочности арматуры судят по действительному значению твердости Hд, рассчитанному из выражения:
Hд=kH.
Изобретение относится к способам исследования материалов, в частности к определению класса прочности арматуры в железобетоне при обследовании строительных конструкций зданий и сооружений на предмет пригодности их к дальнейшей эксплуатации.
Известен способ выявления класса прочности арматуры в железобетоне при обследовании строительных конструкций зданий и сооружений, согласно которому вскрывают
арматуру в предполагаемом дефектном участке железобетонной конструкции, вырезают
участки арматуры, из которых изготовляют специальные образцы для последующих испытаний на разрывных машинах, по результатам которых определяют класс прочности
арматуры [1]. Недостатком способа является большая трудоемкость и затратность, а также
неизбежное ослабление несущей способности конструкции в месте вырезки арматуры даже после заделки места вскрытия цементным раствором.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ определения прочности материала, заключающийся в измерении значений твердости непосредственно залегающей
арматуры в месте ее вскрытия путем нанесения удара жестким индентором по зачищенной поверхности арматуры, регистрации зависимости контактного усилия P от глубины
вдавливания α, определении твердости как отношение максимальной силы к максимальP
ной глубине вдавливания H = max , по величине которой судят о прочности материала
α max
[2]. Недостатками этого способа при использовании его для определения класса прочности арматуры являются неучтенная податливость арматуры, приводящая к значительной
погрешности определения твердости и прочности.
Техническая задача способа заключается в повышении точности и достоверности
оценки прочности арматуры за счет осуществления отстройки от влияния не прилегания
арматуры к бетонному ложу на показания прибора.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что вскрывают в предполагаемом дефектном участке железобетонную конструкцию до залегания арматуры, фрезеруют
в ней продольную лыску, определяют зависимость контактной силы P от глубины вдавливания α, нанося удар с заданной кинетической энергией жестким индентором по зачищенной лыске, определяют по полученной зависимости максимальную контактную силу
Pmax и максимальную глубину вдавливания αmax, после чего рассчитывают твердость H из
выражения:
P
H = max ,
α max
затем определяют дополнительную зависимость контактной силы P от глубины вдавливания α, нанося дополнительный удар с той же кинетической энергией по той же лыске
жестким индентором, определяют по полученной дополнительной зависимости контактную силу при максимальной глубине вдавливания Pα и рассчитывают поправочный коmax
эффициент k из выражения:
P
k = max ,
Pα max
2
BY 16278 C1 2012.08.30
а о классе прочности арматуры судят по действительному значению твердости Hд, рассчитанному из выражения:
Hд = kH.
Положительный эффект данного способа достигается за счет того, что оценка класса
прочности арматуры осуществляется с учетом местной подвижности арматуры из-за ее
неплотного прилегания, учет которого осуществляется произведением твердости на поP
правочный коэффициент k = max , что повышает точность измерения твердости и, как
Pα max
следствие, достоверность определения класса прочности арматуры.
На фиг. 1 показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ, содержащего индентор с полусферическим наконечником.
На фиг. 2 представлены экспериментальные зависимости контактного усилия P от
глубины вдавливания α индентора при контроле арматуры, имеющей плотное прилегание
к бетонному ложу.
На фиг. 3 представлены экспериментальные зависимости контактного усилия P от
глубины вдавливания α индентора при контроле арматуры, имеющей неплотное прилегание к бетонному ложу.
Устройство, реализующее способ, состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого помещается индентор 2 с полусферическим или плоским торцевым наконечником
и с вмонтированным на другом конце постоянным магнитом 3. В нижней части корпуса 1,
охватывающая его, размещается катушка индуктивности 4, электрически связанная последовательно с блоком аналого-цифрового преобразования 5 (АЦП), микропроцессором
6 и дисплеем 7. Позицией 8 обозначена контролируемая арматура. Согласно предлагаемому способу, определение класса прочности арматуры происходит следующим образом. В
месте железобетонной конструкции, наиболее опасном с точки зрения действующих
напряжений или наличия дефектов, вскрывают слой бетона до залегания арматуры 8, фрезеруют лыску на арматуре 8, приставляют к ней корпус 1 устройства и производят удар по
испытуемому участку арматуры индентором 2, который под действием пружинного механизма (на фигуре не показан) разгоняется до момента контакта с арматурой. Затем скорость индентора 2 в процессе удара резко замедляется до полной остановки, после чего
меняет знак в фазе отскока. При движении индентора 2 в катушке индуктивности 4 постоянным магнитом 3 наводится аналоговый сигнал, пропорциональный скорости движения
индентора 2, который поступает в блок АЦП 5, оцифровывается и далее в микропроцессоре 6 обрабатывается согласно принятому алгоритму. В результате обработки сигнала в
микропроцессоре 6 получают зависимости контактного усилия P от глубины вдавливания
α, которые представлены на фигурах 2 и 3.
Рассмотрим примеры конкретной реализации предложенного способа. Сначала рассмотрим случай плотного прилегания арматуры, доступ к которой получен путем вырезки
бетонного слоя. После выфрезерования лыски производят по арматуре индектором с полусферическим наконечником. Кривая 1 на фиг. 2 отображает зависимость P = f(α) из коP
H
торой находим значения Pmax и αmax и определяем твердость H = max = 12,43 2 .
α max
м
Дополнительно наносим по той же лыске удар индентором, имеющим другую форму
наконечника, например торцевым наконечником, и регистрируем кривую P = f(α) (кривая
2). Из кривой видно, что точки, соответствующие максимальной силе Pmax и силе Pα при
max
максимальном вдавливании αmax, практически совпадают. Отношение этих сил
P
k = max = 1 . Так как для нашего случая равен 1, то действительное значение твердости
Pα max
Hд = H. Рассмотрим случай плохого прилегания арматуры к бетону. Арматура взята из од3
BY 16278 C1 2012.08.30
ного и того же участка железобетона, что и в первом случае. Как и в предыдущем случае,
наносим удар по лыске арматуры сначала индентором с полусферическим наконечником,
получаем зависимость P = f(a) в виде кривой 1 на фиг. 3 и определяем твердость
P
H
H = max = 8,6 2 . Дополнительно наносим по той же лыске удар индентором с плоским
α max
м
торцевым наконечником, регистрируем кривую Р = f(a) (кривая 2 на фиг. 3). Видно, что
точки, соответствующие значениям сил Pmax и Pα , находятся на достаточно существенmax
ном расстоянии друг от друга. Определяем отношение сил: k =
Pmax
= 1,41 . Умножаем
Pα max
H
.
м2
Для этого случая значение действительной твердости Hд несколько отличается от H, однако, как можно видеть, действительные значения твердости для двух рассмотренных случаев очень близки, что говорит о полезности предложенного способа.
Предлагаемый способ определения класса прочности арматуры по сравнению с используемым в настоящее время обладает более высокой точностью и достоверностью.
Кроме того он экономит затраты в связи с тем, что отпадает необходимость вырезки арматуры и изготовления специальных образцов.
значение твердости H на поправочный коэффициент k = 1,41 и получаем H д = 12,43
Источники информации:
1. Методические указания по обследованию строительных конструкций производственных зданий и сооружений тепловых электростанций, РД 153-34.1-21.326-2001. - Москва,
2001.
2. Рудницкий В.А., Рабцевич А.В. Метод динамического индентирования для оценки
механических характеристик металлических материалов // Дефектоскопия. - № 4. - 1997. С. 79-86.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
159 Кб
Теги
by16278, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа