Способ определения прочности бетона Советский патент 1991 года по МПК G01N29/00 

1

(21)4468)83/28

(22)29.07.88

(46) 07.04.41 . Бюл. № 13

(71)Белорусский политехнический институт и Научно-проектно-техническое объединение Белстройнаука Госстроя БССР

(72)В.Г.Севастьяненко, Л.Н.Данилевский и Н.Н. Пунько

(53)620.179.16(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР (Р 295080, кл. G 01 N 29/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 1444655, кл. G 01 N 29/00, 1938.

(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

(57) Изобретение относится к нераз- ругаающим методам контроля прочности

бетона и может быть использовано для оценки прочности бетонных сооружений. Цель изобретения - повышение производительности и информативности контроля, В контролируемом изделии возбуждают ультразвуковые колебания модулированным СВЧ-полем, сфокусированным в заданной точке. Принимают ультразвуковые колебания, распространяющиеся в бетонном образце, приемниками ультразвуковых колебаний. Измеряют временные задержки между первым излученным импульсом СВЧ-колебаний и первым принятым импульсом ультразвуковых колебаний каждым приемником, по которым с учетом градуировочной зависимости определяют прочность бетона на каждом из участков образца. 1 з . п. cb-лы, 1 ил.

§

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля прочности бетона и может быть использовано для оценки прочности бетонных сооружений.

Цель изобретения - повышение производительности и инАормативности контроля.

На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации способа определения прочности бетона.

Устройство состоит из генератора 1 СВЧ-колебаний, выход которого соединен с входом СВЧ-модулятора 2, к управляющему входу которого подклю- чен выход генератора 3 модулирующих УЗ-колебаний, второй выход которого соединен с первыми входами измерителей временных интервалов, вторые входы которых соединены с лриемника,.i

ми 5 УЗ-колебаний, установленными на образце 6. Выход СЬЧ-модулятора 2 соединен с антенной 7, имеющей фокусирующую систему Я.

Сущность способа заключается в том, что в контролируемое изделие излучает электромагнитные СВЧ-калеба- ния, модулированные по амплитуде частотой УЗ-колебаний. При этом пучок СВЧ-поля Аокусируют таким образом, чтобы точка Фокусировки находилась внутри объема контролируемого образца на заданной глубине. Сфокусированный пучок СВЧ-поля вызывает локальный нагрев бетонного образца в точке кусировки за счет интенсивного поглощения свободного и связанного водой СВЧ-излучения, происходящего с выделением тепла. В месте фокусировки

31

N

плотность СВЧ-излучения максимальна, Здесь происходит интенсивный местный разогрев С по принципу СВЧ-печи). Поскольку поток СВЧ-излучения модулируется частотой УЗ-колебаиий, интенсивность разогрева меняется во времени с той же частотой.

Локальный разогрев бетонного образца приводит к возникновению локальных напряжений в области фокусировки. Величина напряжений периодически изменяется с частотой модуляций СВЧ-излучения, что приводит k возбуждению в образце упругих колеба ний с источником в области фокусировки СВЧ-поля.

Возбуждаемые УЗ-колебания распро- пространяются в бетонном образце и принимаются приемниками УЗ-колебаний ,которые установлены в N точках бетонного образца. Измеряют временные задержки между первым излученным импульсом СВЧ-колебаний и первым принятым импульсом УЗ-колебаний каждым приемником, по которым с учетом гра- дуировочной зависимости определяют прочность бетона на каждом из участков образца.

Способ осуществляется следующим образом.

На образец 6 устанавливаются приемники 5 УЗ-колебаний. Включаются генератор 1 СВЧ-колебаний и генератор

3 модулирующих УЗ-колебаний. Электро-, руемом участке изделия,

40

магнитные СВЧ-колебания генератора 1 модулируются по амплитуде СВЧ-моду- лятором 2, который управляется генератором 3 модулирующих УЗ-колебаний, излучаются антенной 7 и фокусируются в заданной точке бетонного образца 6 Фокусирующей системой 8. УЗ- колебания, возбуждаемые в области фокусировки модулированными СВЧ-колебаниями, принимаются приемниками 5 45 УЗ-колебаний и поступают на первые входы измерителей 4 временных интервалов, на вторые входы которых поступают модулирующие колебания генератора 3, Измерители 4 временных интервалов измеряют интервалы времени ti (где ,2,,..,N) между первым импульсом СВЧ-колебаний, пропущенным .СВЧ-модулятором.2, и первым принятым

50

rn, и и с я тем, что, с ния производительности тивности контроля, импу ковых колебаний возбужд баниями, модулированным де с заданной частотой вых колебаний, а в каче распространения приняты вых колебаний использую ки между первым импульс баний и первым принятым ультразвуковых колебани

0

$

0

5

0

импульсом УЗ-колебаний каждым прием- .гиком.

I Таким обратом предложенный способ позволяет обойтись без пьезоизлуча- теля УЗ-колебаний путем неконтактного возбуждения УЗ-колебаний в бетонном образце модулированным СВЧ-полем, сфокусированным в заданной точке, и одновременно измерить прочность бетонного изделия на нескольких участках образца. Это упрощает процесс измерений и повышает информативность контроля. Изобретение может быть использовано для оценки прочности бетонных сооружений, а также при проведении исследовательских работ с целью оптимизации технологии производства железобетонных изделий. Формула изобре тения

руемом участке изделия,

о т л и ч a lorn, и и с я тем, что, с целью повышения производительности и информативности контроля, импульсы ультразвуковых колебаний возбуждают СВЧ-колебаниями, модулированными по амплитуде с заданной частотой ультразвуковых колебаний, а в качестве параметра распространения принятых ультразвуковых колебаний используют время задержки между первым импульсом СВЧ-колебаний и первым принятым импульсом ультразвуковых колебаний,

2. Способ поп.1 .отличающийся тем, что ультразвуковые колебания принимают по крайней мере еще в одной точке, а прочность бетона определяют с учетом прочности бетона в контролируемых участках изделия.