СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА БЕТОНИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Российский патент 2003 года по МПК G01N29/18 

Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля строительных конструкций и может быть использовано для контроля качества бетонирования конструкций.

Известен способ контроля качества бетонирования строительных конструкций с помощью ультразвукового метода [1]. Суть этого метода заключается в том, что при помощи ультразвуковых волн определяют участки в конструкциях, где имеются дефекты бетонирования (незаполненные бетоном полости).

К недостаткам данного способа контроля следует отнести то, что ультразвуковой метод не позволяет точно определить глубину залегания и объем дефекта, в железобетонных конструкциях возникают значительные погрешности в определении дефектных зон из-за наличия арматурных стержней. Кроме этого, данный метод контроля качества бетонирования возможно применить только после того, как бетон конструкции наберет прочность.

Наиболее близким к заявляемому является способ контроля, основанный на использовании метода акустической эмиссии для анализа формирования структуры бетонов при их твердении [2]. Сущность этого метода состоит в том, что в свежеприготовленную бетонную смесь помещают глубинный волновод, к которому крепят датчик акустической эмиссии и производят регистрацию сигналов акустической эмиссии, вызванных локальной перестройкой внутренней структуры бетона при их твердении. По информативным параметрам сигналов акустической эмиссии определяют физико-механические характеристики исследуемых бетонов.

Недостатком данного способа контроля является то, что он не позволяет оценить качество бетонирования строительных конструкций по всему объему.

Техническая задача заключается в расширении области применения неразрушающих методов контроля за счет возможности контроля качества бетона при бетонировании конструкций в процессе их возведения и повышения точности определения дефектных зон в конструкции в результате учета физико-химических процессов, происходящих в бетоне при формировании его структуры.

Техническая задача решается таким образом, что в способе, включающем установку датчика акустической эмиссии в свежеуложенный бетон и регистрацию параметров сигналов акустической эмиссии твердеющего бетона, согласно изобретению в свежеуложенный бетон устанавливают группу датчиков, производят регистрацию координат источников сигналов акустической эмиссии в объеме твердеющего бетона и по отсутствию координат сигналов определяют участки, незаполненные бетоном, по которым судят о качестве бетонирования.

Заявляемый способ контроля качества бетонирования строительных конструкций отличается от известного тем, что в свежеуложенный бетон конструкции устанавливают группу датчиков акустической эмиссии и производят регистрацию координат источников акустической эмиссии в объеме твердеющего бетона. По отсутствию координат источников сигналов акустической эмиссии определяют зоны, в которых отсутствует бетон и по наличию или отсутствию таких зон судят о качестве бетонирования строительной конструкции.

Предлагаемый способ базируется на тесной связи акустической эмиссии с физико-химическими процессами, происходящими в структуре твердеющего бетона. Это позволяет с высокой точностью определять размеры и места дефектных участков в конструкции. Данный способ контроля качества бетонирования позволяет расширить область применения за счет того, что контроль осуществляется на ранних сроках твердения бетона, и это позволяет оперативно исправлять обнаруженные дефекты бетонирования.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показана преднапрягаемая ячейка здания безригельного каркаса, на фиг.2 - сечение 1-1 фиг.1.

Преднапряжение выполнялось канатной арматурой 1. Канатная арматура 1 располагалась между сборными ребристыми плитами 2 перекрытий. Арматура 1 натягивалась домкратами, а затем фиксировалась при помощи анкеров на колоннах здания 3. Контактный шов 4 между ребристыми плитами 2 заполнялся мелкозернистым бетоном. После уплотнения на бетонную поверхность контактного шва 4 устанавливали пять датчиков акустической эмиссии. Такое количество датчиков позволяет определять объемные координаты источников сигналов акустической эмиссии.

Для регистрации сигналов акустической эмиссии и их координат использовался прибор "A-Line 32D", который позволяет регистрировать и определять методом локации объемные координаты источников сигналов. В приборе предусмотрен алгоритм отбраковки заведомо ложных координат сигналов акустической эмиссии. Для этого заранее определяются габариты конструкции и места расположения арматуры. Регистрация сигналов акустической эмиссии и их координат выполнялась в течении пяти часов после укладки и уплотнения бетонной смеси, уложенной в контактный шов 4. В результате измерений в бетоне контактного шва была обнаружена объемная каверна 5 размером 12x17 см, что было впоследствии подтверждено после вскрытия защитных слоев бетона. Обнаруженный дефект был устранен повторным уплотнением бетона с помощью поверхностного вибратора.

Источники информации
1. Неразрушающие методы испытания бетона: Совм. Изд. СССР-ГДР/ О.В.Лужин, В. А.Волохов, Г.Б.Шмаков и др. Под ред. О.В.Лужина. - М.: Строийиздат, 1985. - 236 с.

2. Сагайдак А.И. Использование метода акустической эмиссии для контроля прочности бетона. - Бетон и железобетон, 4, 2000 г. С. 24-25 (прототип).

Используется контроль качества бетонирования строительных конструкций. В свежеуложенную бетонную смесь устанавливают группу датчиков, производят регистрацию координат источников сигналов акустической эмиссии в объеме твердеющего бетона и по отсутствию координат сигналов определяют участки, незаполненные бетоном, по которым судят о качестве бетонирования. Данный способ позволяет с высокой точностью определять размеры и места дефектных участков в конструкции. За счет того, что контроль осуществляется на ранних сроках твердения бетона, данный способ позволяет оперативно исправлять обнаруженные дефекты бетонирования. 2 ил.

Способ контроля качества бетонирования строительных конструкций, включающий установку датчика акустической эмиссии в свежеуложенный бетон и регистрацию параметров сигналов акустической эмиссии твердеющего бетона, отличающийся тем, что в свежеуложенный бетон конструкции устанавливают группу датчиков акустической эмиссии, производят регистрацию параметров сигналов акустической эмиссии и определяют объемные координаты источников сигналов, а по отсутствию регистрации параметров сигналов определяют участки, незаполненные бетоном, по которым судят о качестве бетонирования строительной конструкции.