Научная статья на тему 'Изменение времени распространения ультразвуковых колебаний при изменении условий проведения измерений'

Изменение времени распространения ультразвуковых колебаний при изменении условий проведения измерений Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
43
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФіЗИКО-МЕХАНіЧНі ХАРАКТЕРИСТИКИ / НЕРУЙНіВНИЙ КОНТРОЛЬ / УЛЬТРАЗВУК / ФИЗИКО-МЕАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ / НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ / STRESS-STRAIN STATE / PHYSICOMECHANICAL CHARACTERISTICS / NONDESTRUCTIVE CONTROL / ULTRASONICS

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Колохов В.В., Колохов А.В.

Определение физико-механических характеристик материала эксплуатируемых конструкций при помощи неразрушающих методов контроля имеет значительные ограничения. Эти ограничения вызваны различиями в составе бетона, параметрами структуры конструкции, а также условиями проведения измерений. Большое влияние на достоверность неразрушающих методов контроля имеет человеческий фактор, зависящий от уровня подготовки специалиста, который проводит измерения. Цель. Оценить влияние усилия прижима ультразвуковых приборов во время «сухого контакта» и необходимость соблюдения требований производителей приборов по величине усилия прижатия прибора. Методика. Измерение времени распространения ультразвуковых колебаний проведено при помощи прибора«Пульсар 1.1» при изменении усилия прижатия прибора к бетону образца в рекомендованном производителем прибора диапазоне и меньшим. Статистическая обработка полученных результатов (с визуализацией) выполненас использованием программного комплекса EXEL Результаты. Проведенные исследования подтвердили необходимость учёта величины усилия прижатия прибора к поверхности бетона при измерении времени распространения ультразвуковых колебаний. Установлено, что при изменении величины усилия прижатия прибора к поверхности бетона можно выделить несколько интервалов для которых зависимость «время распространения ультразвуковых колебаний усилие прижатия прибора» аппроксимируется линейно. Размеры та взаиморасположение таких интервалов существенно зависит от изменений параметров поверхности бетону конструкции, изменение состава бетонной смеси и её свойств, условий формования и твердения бетона. Для всех испытаний (при рассматривании всей серии образцов) размах выборки больше чем границы доверительного интервала. При рассмотрении каждого из образцов отдельно от остальных размах выборки находится в границах доверительного интервала. Выводы. Проведенные исследования подтвердили влияние на результаты измерений усилия прижима прибора к поверхности, состава и свойств бетонной смеси, условий формования и твердения бетона. Повышения точности определения физико-механических характеристик материала конструкций возможно при учёте вышеуказанных факторов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Колохов В.В., Колохов А.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TIME CHANGE FOR THE PROPAGATION OF ULTRASONIC VIBRATIONS IN CONCRETE UNDER CHANGING THE CONDITIONS OF MEASUREMENTS

The determination of physicomechanical characteristics of the material of the structures in operation using non-destructive testing methods has significant limitations. These restrictions are caused by differences in the composition of concrete, the parameters of the construction of the structure as well as the conditions of measurement. The human factor depends on the level of training of the specialist who carries out the measurements. Рurpose. To evaluate the impact of ultrasonic devices pressing during the "dry contact" and the need to comply with the requirements of device manufacturers regarding the size of the force of pressing the device. Methods. The measurement of the propagation time of ultrasonic vibrations was carried out using the «Pulsar 1.1» device with a change in the force of pressing the device to the concrete of the sample in the range recommended by the device manufacturer and less. Statistical processing of the results obtained (with visualization) was performed using the EXEL software package. Results. Studies have confirmed the need to take into account the magnitude of the force pressing the device to the concrete surface when measuring the propagation time of ultrasonic vibrations. It has been established that with a change in the magnitude of the pressing force of the device to the concrete surface, several intervals can be distinguished for which the dependence “propagation time of ultrasonic vibrations the pressing force of the device” is approximated linearly. The dimensions and interposition of such intervals substantially depend on changes in the surface parameters of the concrete structure, change in the composition of the concrete mix and its properties, conditions of concrete molding and hardening. For all tests (when viewing the entire series of samples), the sample size is larger than the limits of the confidence interval. When considering each of the samples separately from the rest of the sample size is within the limits of the confidence interval. Conclusions. Studies have confirmed the effect on the measurement results of the pressure of the device to the surface, the composition and properties of the concrete mix, the molding conditions and the hardening of the concrete. Improving the accuracy of determining the physicomechanical characteristics of the material of the structures is possible taking into account the mentioned above factors.

Текст научной работы на тему «Изменение времени распространения ультразвуковых колебаний при изменении условий проведения измерений»

УДК 624.012.3:620.179.16

DOI: 10.30838/J.BPSACEA.2312.280519.95.441

ЗМ1НА ЧАСУ ПОШИРЕННЯ УЛЬТРАЗВУКОВИХ КОЛИВАНЬ У БЕТОН1 ЗА ЗМ1НИ УМОВ ПРОВЕДЕНИЯ ВИМ1РЮВАНЬ

1 *

КОЛОХОВ В. В/ , канд. техн. наук, доц., КОЛОХОВ О. В.2, студент

'* Кафедра технологш будiвельних MaTepianiB, виробiв та конструкцш, Державний вищий навчальний заклад «Придтпровська державна академш будiвництвa та архггектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Дншро, Укра'на, тел. +38 (056) 756-33-76, e-mail: kolokhovdnepr@i.ua, ORCID ID: 0000-0001-8223-1483

2 Кафедра технологш будгвельних матерГалгв, виробГв та конструкцш, Державний вищий навчальний заклад «Придшпровська державна академш будГвництва та архгтектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Дншро, Укра'на, тел. +38 (056) 756-33-76, e-mail: kolokhov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-6353-4363

Анотащя. Постановка проблемы. Визначення фГзико-мехашчних характеристик матерГалу експлуатованих конструкцш за допомогою неруйшвних методГв визначення мае значн обмеження. Вони викликат ввдмшностями складу бетону, параметрами структури конструкцп та умовами проведения вимГрювань. Значний вплив на достовГршсть неруйшвних методГв визначення мае особистий фактор, що залежить ввд фахГвця, який виконуе визначення. Мета до^дження. Оцшити вплив зусилля притискання ультразвукових приладГв шд час «сухого контакту» та необхвдшсть дотримання вимог виробнишв приладГв щодо величини зусилля притискання приладу. Методика. ВимГри часу поширення ультразвукових коливань проведено за допомогою приладу «Пульсар 1.1» за змши зусилля притискання приладу до бетону зразка в межах рекомендованих виробниками приладу, та меншого. Статистична обробка отриманих результапв (Гз вГзуалГзащею) виконана з використанням програмного комплексу EXEL. Результата. Проведет дослщження тдтвердили необхвдшсть урахування величини зусилля притискання приладу до поверхш бетону тд час вимipювaиия часу поширення ультразвукових коливань. Визначено, що у paзi змш зусилля притискання приладу можна видшити дек1лька iнтepвaлiв, для яких зaлeжиiсть «час поширення ультразвукових коливань - зусилля притискання приладу» апроксимуеться лшшно. РозмГри та взаеморозташування таких iнтepвaлiв суттево залежать ввд ввдмшносп пapaмeтpiв повepхнi бетону конструкци, змши складу бетонно! сумшГ та l'i властивостей, умов формування та тверднення бетону. Для вах випробувань (у рэзГ розгляду вае1' серй' зразшв) розмах ви6Грки б№ший нж меж1 довГрчого iнтepвaлу. Розглядаючи кожен Гз зpaзкiв окремо ввд шших з'ясували, що розмах ви6Грки перебувае в межах довГрчого iнтepвaлу. Висновки. Дослщження пiдтвepдили вплив на результати вимipювaнь зусилля притискання приладу до поверхш, складу, умов формування та тверднення бетону. Шдвищення точносп визначення фiзико-мeхaиiчних характеристик мaтepiaлу конструкцш можливо при врахуванш вказаних вище фaктоpiв

Kro40Bi слова: фiзико-механiчнi характеристики; неруйтвний контроль; ультразвук

ИЗМЕНЕНИЕ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ

ИЗМЕРЕНИЙ

1 *

КОЛОХОВ В. В/ , канд. техн. наук, доц., КОЛОХОВ А. В.2, студент

'* Кафедра технологий строительных материалов, изделий и конструкций, Государственное высшее учебное заведение «Приднипровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днипро, Украина, тел. +38 (056) 756-33-76, e-mail: kolokhovdnepr@i.ua, ORCID ID: 0000-0001-8223-148

2 Кафедра технологий строительных материалов, изделий и конструкций, Государственное высшее учебное заведение «Приднипровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днипро, Украина, тел. +38 (056) 756-33-76, e-mail: kolokhov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-6353-4363

Аннотация. Постановка проблемы. Определение физико-механических характеристик материала эксплуатируемых конструкций при помощи неразрушающих методов контроля имеет значительные ограничения. Эти ограничения вызваны различиями в составе бетона, параметрами структуры конструкции, а также условиями проведения измерений. Большое влияние на достоверность неразрушающих методов контроля имеет человеческий фактор, зависящий от уровня подготовки специалиста, который проводит измерения. Цель. Оценить влияние усилия прижима ультразвуковых приборов во время «сухого контакта» и необходимость соблюдения требований производителей приборов по величине усилия прижатия прибора. Методика. Измерение времени распространения ультразвуковых колебаний проведено при помощи прибора «Пульсар 1.1» при изменении усилия прижатия прибора к бетону образца в рекомендованном производителем прибора диапазоне и меньшим. Статистическая обработка полученных результатов (с визуализацией) выполнена

с использованием программного комплекса EXEL Результаты. Проведенные исследования подтвердили необходимость учёта величины усилия прижатия прибора к поверхности бетона при измерении времени распространения ультразвуковых колебаний. Установлено, что при изменении величины усилия прижатия прибора к поверхности бетона можно выделить несколько интервалов для которых зависимость «время распространения ультразвуковых колебаний - усилие прижатия прибора» аппроксимируется линейно. Размеры та взаиморасположение таких интервалов существенно зависит от изменений параметров поверхности бетону конструкции, изменение состава бетонной смеси и её свойств, условий формования и твердения бетона. Для всех испытаний (при рассматривании всей серии образцов) размах выборки больше чем границы доверительного интервала. При рассмотрении каждого из образцов отдельно от остальных размах выборки находится в границах доверительного интервала. Выводы. Проведенные исследования подтвердили влияние на результаты измерений усилия прижима прибора к поверхности, состава и свойств бетонной смеси, условий формования и твердения бетона. Повышения точности определения физико-механических характеристик материала конструкций возможно при учёте вышеуказанных факторов.

Ключевые слова: физико-меанические характеристики; неразрушающий контроль;ультразвук

TIME CHANGE FOR THE PROPAGATION OF ULTRASONIC VIBRATIONS IN CONCRETE UNDER CHANGING THE CONDITIONS

OF MEASUREMENTS

KOLOKHOV V.V.1 , Cand. Sc. (Tech.), Ass. Prof, KOLOKHOV O.V.2, Student

'* Department of Technology of Building Materials, Products and Structures, State Higher Educational Institution "Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernyshevskoho St., 49600, Dnipro, Ukraine, tel. +38 (056) 756-33-76, e-mail: kolokhovdnepr@i.ua, ORCID ID: 0000-0001-8223-1483

2 Department of Technology of Building Materials, Products and Structures, State Higher Educational Institution "Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernyshevskoho St., 49600, Dnipro, Ukraine,

Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernyshevskoho tel. +38 (056) 756-33-76, e-mail: kolokhov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-6353-4363

Abstract. Problem statement. The determination of physicomechanical characteristics of the material of the structures in operation using non-destructive testing methods has significant limitations. These restrictions are caused by differences in the composition of concrete, the parameters of the construction of the structure as well as the conditions of measurement. The human factor depends on the level of training of the specialist who carries out the measurements. Purpose. To evaluate the impact of ultrasonic devices pressing during the "dry contact" and the need to comply with the requirements of device manufacturers regarding the size of the force of pressing the device. Methods. The measurement of the propagation time of ultrasonic vibrations was carried out using the «Pulsar 1.1» device with a change in the force of pressing the device to the concrete of the sample in the range recommended by the device manufacturer and less. Statistical processing of the results obtained (with visualization) was performed using the EXEL software package. Results. Studies have confirmed the need to take into account the magnitude of the force pressing the device to the concrete surface when measuring the propagation time of ultrasonic vibrations. It has been established that with a change in the magnitude of the pressing force of the device to the concrete surface, several intervals can be distinguished for which the dependence "propagation time of ultrasonic vibrations - the pressing force of the device" is approximated linearly. The dimensions and interposition of such intervals substantially depend on changes in the surface parameters of the concrete structure, change in the composition of the concrete mix and its properties, conditions of concrete molding and hardening. For all tests (when viewing the entire series of samples), the sample size is larger than the limits of the confidence interval. When considering each of the samples separately from the rest of the sample size is within the limits of the confidence interval. Conclusions. Studies have confirmed the effect on the measurement results of the pressure of the device to the surface, the composition and properties of the concrete mix, the molding conditions and the hardening of the concrete. Improving the accuracy of determining the physicomechanical characteristics of the material of the structures is possible taking into account the mentioned above factors.

Keywords: stress-strain state; physicomechanical characteristics; non-destructive control; ultrasonics

Постановка проблеми. Буд1вництво потребуе значно! кшькосп визначення ф1зико-мехашчних характеристик (ФМХ) бетону. Зазвичай для визначення ФМХ бетону та дослщження його структури застосовують ультразвуков! прилади [1; 6]. Надшнють визначення досягаеться коригуванням тарувальних залежностей,

визначених попередньо. Але, як показано в [7], матерiал конструкцш не завжди вщповщае проектним значенням, а на результати вимiрювання впливае ще й рiвень напружено-деформованого стану (НДС) конструкцш [8]. О^м того, оскшьки не завжди можливе використання нас^зного прозвучування конструкцш, для

проведения визначення використовують так званий «сухий контакт». Будiвельиi норми [9] не рекомендують (але допускають) його використання. 1нструкци для користувачiв ультразвукових приладiв рекомендують притискання приладу пiд час проведення вимiрiв iз зусиллям 5...10 кг [10; 11]. При цьому прилади не комплектуються засобами вимiрювання зусилля притискання. На будiвельному майданчику (або у будiвлi, що експлуатуеться) не завжди можливо вiдтворити умови, аналопчш тим, що були встаиовлеииi при побудовi тарувальних залежностей у лабораторп.

Мета досл1дження - оцiиити вплив зусилля притискання ультразвукових приладiв пiд час «сухого контакту» та необхщшсть дотримання вимог виробниюв приладiв щодо величини зусилля притискання приладу.

Виклад матер1алу. Експерименти проведено з двома серiями зразкiв виготовлених iз важкого бетону. Загальний вид зразюв одше'1' з серiй представлено на рисунку 1. Як заповнювач використано граиiтиий щебiиь фракцп 5...20 мм Рибальського кар'еру та дншровський рiчковий пiсок. Зразки виготовлено розмiром 100 х 100 х 400 мм. Перша серiя -4 зразки з важкого бетону (заповнювачк щебшь фракцп 5...20 мм та дншровський тсок). Друга серiя - 5 зразюв з того ж складу бетону, що й перша серiя, але iз збiльшеииям кшькосп цементу на 25 % зi збереженням водоцементного стввщ-ношення.

Випробовування проводились у вiцi 28 дiб.

Рис.1. Зовншнш вигляд зразтв odnieï з серт / Fig.1 Appearance of samples of one of the series

Протягом експерименпв вимiрювався час поширення ультразвукових коливань (ЧПУЗК) на постшнш базi, що зумовлено коиструкцiею приладiв. Застосовано прилад «Пульсар 1.1» (рис. 2). База вимiрювання складала 120 мм. Визначення проводилось на двох бiчних поверхнях зразюв. Одна поверхня контактувала з металевою опалубкою тд час виготовленнi та тверднення. Друга поверхня була вшьна вщ контакту з опалубкою.

Для кожного зразка визначався ЧПУЗК в чотирьох мюцях на бiчнiй поверхнi. Зусилля притискання приладу до зразка змшювалось вiд умовного нуля (вага лише самого приладу) до 10 кг. Крок змши складав 1,0 кг на вах етапах, ^м першого, для якого зусилля змiнилось вщ власно'1' ваги приладу до 1 кг. Зусилля притискання обрано в межах рекомендацш шструкцп для користувачiв.

Рис. 2. Вимiрювання часу поширення УЗК за допомогою «Пульсар 1.1» /Fig. 2. The measurement of the propagation time of ultrasonic oscillations was carried out using the «Pulsar 1.1»

Для отримання результат виконано статистичну обробку за допомогою засоб1в EXEL, а саме визначеш: середне значення ЧПУЗК на кожному етат; максимальне та мш1мальне значення; стандартне

вщхилення; коефщент вар1ацп, критерш Стьюдента та меж1 дов1рчого штервалу i3 забезпечешстю 0,95.

Вiзуалiзацiя статистичних розрахункiв отриманих результат виконана у виглядi

графтв. Вказан1 даш отримано для кожного зразка серп та для Bcie'i серп.

На рисунках 3 та 4 наведено результати вимiрювання ЧПУЗК для зразюв першо!' серп на поверхш, що контактувала з металевою опалубкою шд час виготовлення (рис. 3) та яка не контактувала з опалубкою (рис. 4). А на рисунку 5 - результати вимiрювань ЧПУЗК спшьно для вciх зразюв серп.

Легко помггити, що для кожного зразка юнуе два штервали, в яких за змши зусилля притискання ЧПУЗК змшюеться

24,0

х 20,0

(Г)

* 16,0

12,0

§ 8,0

4,0

2 3 456789 Зусилля притеснения и рил аду, кг

в (С)

10 11

«повшьно». Мiж цими штервалами е третш, в якому вщбуваеться рiзка змiна ЧПУЗК. Однак для кожного зразка цей штервал мае сво! межi. Для рiзних зразкiв iнтервал iз рiзкими змшами ЧПУЗК складае вiд 20 до 45 % вщ всього штервалу вимiрювань. Лише для одного зразка цей штервал перебувае в межах рекомендованих виробниками для проведення вимiрювань. Для бшьшост зразюв рекомендований виробниками приладiв штервал складае лише частину штервалу, в якому ЧПУЗК змшюеться «повшьно».

24,0

§ 20,0 £

^ 16,0

а. | 12,0

Г 8,0

4,0

24,0

% 20,0 Е

£4

16,0

а. 1 12,0

S 8,0

4,0

2 3 456789 Зусилля притиснення при л яду, кг

6(b)

ю и

2 3 456789 Зусилля иритисиення п рил аду, кг

г (d)

10 II

Рис. 3. Результати вим1рювання ЧПУЗК за зм\ни зусилля притискання для зразк\в першоi сери на поверхш, що nid час виготовлення контактувала з металевою опалубкою: а - зразок №1; б - зразок № 2; в - зразок № 3; г - зразок № 4 / Fig. 3. Results of the measurement of the propagation time of ultrasonic oscillations when changing the pressing force for samples of the first series on the surface, which during manufacture was in contact with the metal formwork: a - sample no. 1; b - sample no. 2; c - sample no. 3; d - sample no. 4

а

Результати статистично! обробки отриманих даних (рис. 3-5) наведено на рисунках 6-8.

Для кожного зразка результати вимiрювань перебувають в межах довiрчого штервалу iз забезпечешстю 0,95.

Для поверхонь, що контактували з опалубкою в межах «повшьно!» зони коефщент варiацií не перевищуе 9,6 %, а в межах «рiзкоí» - 38,2 %.

Для поверхонь, що не контактували з опалубкою в межах «повшьно!» зони,

коефщент вар1ацп не перевищував 10,2 %. Для штервал1в, у яких зм1ни ЧПУЗК вщбувались р1зко, коефщент вар1ацп змшюеться з 41,7 до 66,2 % .

Необхщно зазначити, що наведен1 результати шдтверджують вплив умов тверднення (наявшсть або в1дсутн1сть опалубки поруч 1з поверхнею бетону) на властивост1 поверхш бетону конструкцп. Легко пом1тити, що «повшьна» зона для поверхн1, що не контактувала з металевою

опалубкою, краще визначена у раз1 бшьшого зусилля притискання приладу. Оск1льки ця поверхня зразка була зверху шд час формування, то в1ропдно таю результати стали наслщком ще й грав1тацшно! поляризацп бетону, яка спричинюе в1дм1нност1 у ФМХ для шар1в бетону, що перебували на р1знш висот1 п1д час формування та на початку тверднення бетону.

б (b)

в (с)

г (d)

Рис. 4. Результати вим1рювання ЧПУЗК за зм\ни зусилля притискання для зразк\в першоХ сери на поверхш, що nid час виготовлення не контактувала з опалубкою: а - зразок № 1; б - зразок № 2; в - зразок № 3; г - зразок № 4 / Fig. 4. Results of the measurement of the propagation time of ultrasonic oscillations when changing the pressing force for samples of the first series on the surface, which during the manufacturing did not contact the formwork: a - sample no. 1; b - sample no. 2; c - sample no. 3; d - sample no. 4

а

Iпритисненняi

а б (b)

Рис.5. Результати вимiрювання ЧПУЗК за змти зусилля притискання для зразюв першог сери на поверхш, що

тд час виготовлення: а - контактувала з металевою опалубкою ; б - не контактувала з опалубкою / Fig. 5. Results of the measurement of the propagation time of ultrasonic oscillations when changing the pressing force for samples of the first series on the surface, which during the manufacturing: a - process was in contact with the metal

formwork; b - did not contact the formwork

[ притнснення прял яду, б (b)

в (c) г (d)

Рис. 6. Результати статистичног обробки результатiв вимiрювання ЧПУЗК у зразках першог сери на поверхш, що тд час виготовлення контактувала з металевою опалубкою: а - зразок № 1; б - зразок № 2; в - зразок № 3; г - зразок № 4 / Fig. 6. Results of statistical processing of the results of measurement of the propagation time of ultrasonic oscillations in samples of the first series on the surface, which during the manufacturing process was in contact with the metal formwork: a - sample no. 1; b - sample no. 2; c - sample no. 3; d - sample no. 4

а

î притиснення и рил ад у,

б (b)

[притиснення i

в (с)

I притиснення при л аду, 2 (d)

Рис. 7. Результати статистичноХ обробки результатiв вимiрювання ЧПУЗК у зразках першоХ сери, на поверхш, що тд час виготовлення не контактувала з опалубкою: а - зразок № 1; б - зразок № 2; в - зразок № 3; г - зразок № 4 / Fig. 7. Results of statistical processing of the results of measurement of the propagation time of ultrasonic oscillations in samples of the first series on the surface, which during the manufacturing did not contact the formwork: a - sample no. 1; b - sample no. 2; c - sample no. 3; d - sample no. 4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

[ притеснения \

а б (b)

Рис. 8. Результати статистичног обробки результат1в вим1рювання ЧПУЗК у зразках першог сери, на поверхш, що nid час ви2отовлення: а - контактувала з металевою опалубкою; б - не контактувала з опалубкою / Fig. 8. Results of statistical processing of the results of measurement of the propagation time of ultrasonic oscillations in samples of the first series on the surface, which during the manufacturing: a - process was in contact

with the metal formwork; b - did not contact the formwork

а

Поступове збшьшення зусилля притискання приладу до зразка викликае занурення концентратор1в приладу в бетон.

Необхщно також ураховувати лшшний характер змш ЧПУЗК у раз1 збшьшення зусилля притискання, який також впливае на точшсть тарувальних залежностей, що використовуються у дослщженнях.

На рисунках 6-8 наведено в1зуал1защю результат1в статистично'1 обробки даних щодо вим1рювання ЧПУЗК для зразюв першо'1 серп на поверхш, яка контактувала з металевою опалубкою шд час виготовлення (рис. 6), яка не контактувала з опалубкою (рис. 7) та пор1вняння результат1в шд час сушсно"! обробки для вс1х зразк1в (рис. 8).

Анал1з показуе, що розглядати вс1 зразки, як так1, що належать до одше"1 генерально'1 сукупност1, можливо лише в межах частини штервалу змши зусилля притискання приладу. Спроби вилучити один 1з зразк1в (або два зразки) 1з розрахунку не змшили характеру отриманих залежностей, а лише змшили меж1 зони з прийнятним значенням коефщента вар1ацп.

На рисунках 9 та 10 показано результати вим1рювання ЧПУЗК та статистично'1 обробки даних ус1х зразк1в друго'1 серп на б1чних поверхнях, що контактували та що не контактували з опалубкою у процес1 виготовлення

а б (b)

Рис. 9. Результати вим1рювання ЧПУЗК за змти зусилля притискання для зразюв другог сери на поверхш, що

nid час виготовлення: а - контактувала з металевою опалубкою ; б - не контактувала з опалубкою / Fig. 9. Results of the measurement of the propagation time of ultrasonic oscillations when changing the pressing force for samples of the second series on the surface, which during the manufacturing: a - process was in contact with the

metal formwork; b - did not contact the formwork

а б (b)

Рис. 10. Результати статистично 'ï обробки peзультатiв вимipювання ЧПУЗК у зразках nepшо 'ï сери, на поверхш, що тд час виготовлення: а - контактувала з металевою опалубкою; б - не контактувала з опалубкою / Fig. 10. Results of statistical processing of the results of measurement of the propagation time of ultrasonic oscillations in samples of the second series on the surface, which during the manufacturing: a - process was in contact with the metal formwork; b - did not contact the formwork

Результат1в вим1рювання для зразюв друго! серп демонструють аналопчний характер змши. Ввдмшносп у залежносп ЧПУЗК вщ зусилля притискання приладу це прояв змши властивостей структури зразка, що являють собою вщображення бшьш високо! рухливосп бетонно! сум1ш1 з тдвищеною кшьюстю цементу у склад1 бетону. Для вс1х випробувань (у раз1 розгляду вс1е! сери зразюв) розмах виб1рки бшьший, шж меж1 дов1рчого штервалу. Розгляд кожного зразка окремо вщ шших показуе, що розмах виб1рки перебувае в межах дов1рчого штервалу. Тобто незначш вщмшносп в умовах формування та твердшня бетону роблять кожну конструкщю (кожний зразок) дуже шдивщуальним, а використання наперед побудованих тарувальних залежностей показуе недостатню точшсть.

Вдосконалення методики визначення властивостей бетону ультразвуковим методом й можливо використати як одну 1з складових перев1рочного розрахунку конструкцш [12; 13] та для оцшки техшчного стану конструкцш буд1вель та споруд.

Висновки. Пщтверджено вплив на результати вим1рювань зусилля притискання приладу до поверхш, складу, умов формування та тверднення бетону.

Анал1з наведених результат1в свщчить, що використання для визначення ФМХ матер1алу конструкцш рекомендованих виробником ультразвукових прилад1в зусиль притискання не дозволяе отримати достов1рш результати вим1рювань. Пщвищення точност визначення ФМХ матер1алу конструкц1й можливе за умови врахування вказаних вище фактор1в

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Mori K. A new non-contacting non-destructive testing method for defect detection in concrete / K. Mori, A. Spagnoli, Y. Murakami, G. Kondo, I. Torigoe // NDT and E International. - 2002. - Vol. 35, iss. 6. - Pp. 399-406.

2. Schabowicz K. Ultrasonic tomography - The latest nondestructive technique for testing concrete members -Description, test methodology, application example / K. Schabowicz // Archives of Civil and Mechanical Engineering. - 2014. - Vol. 14, iss. 2. - Pp. 295-303.

3. Chen Jun. Experimental characterization of granite damage using nonlinear ultrasonic techniques / Jun Chen, Zheng Xu, Yue Yu, Yangping Yao // NTD and E International. Editor-in-chief D. E. Chimenti. - 2014. -Vol. 67. - Pp. 10-16.

4. Hassan A. M. T. Non-destructive testing of ultra high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC): A feasibility study for using ultrasonic and resonant frequency testingt echniques / A. M. T. Hassan, S. W. Jones // Construction and Building Materials. - 2012. - Vol. 35. - Pp. 361-367.

5. Ari Hoda. Assessing sensitivity of impact echo and ultrasonic surface waves methods for nondestructive evaluation of concrete structures / Hoda Ari, Soheil Nazarian, Deren Yuan // Construction and Building Materials. - 2014. -Vol. 71. - Pp. 384-391.

6. Warnemuende K. Actively modulated acoustic nondestructive evaluation of concrete / Kraig Warnemuende, Hwai-Chung Wu // Cement and Concrete Research. - 2004. - Vol. 34. - Pp. 563-570.

7. Kolokhov Victor. Structure materialphysic-mechanical characteristics accuracy determination while changing the level of stresses in the structure / Victor Kolokhov, Artem Sopilniak, Grygorii Gasii, Alexander Kolokhov // International Journal of Engineering &Technology. - 2018. - Vol. 7. - № 4.8. - Pp. 74-78.

8. Колохов В. В. Вплив р1вня напруги на швидшсть поширення ультразвукових коливань у бетоних конструкщях / В. В. Колохов, Ю. О. Кожанов, Д. М. Зезюков / Вюник Придшпровсько! державно! академп буд!вництва та архггектури. - 2019. - № 1. - С. 49-57.

9. Бетони. Ультразвуковий метод визначення мщносл : ДСТУ Б В.2.7-226:2009. [Чинний ввд 2010-09-01]. -Ки!в : ДП Укрархбудшформ, 2010. - 27 с. (Нацюнальний стандарт Укра!ни).

10. Измеритель прочности бетона и стройматериалов Novotest ИПСМ / Novotest. Приборы контроля и качества : каталог // ООО НТЦ «Промышленное оборудование и технологии». - Новомосковск. - 2012. -26 с. - Режим доступа : https://novotest.ua/media/novotest/novotest catalogue rus.pdf

11. Novotest. Руководство по эксплуатации. Измеритель прочности Novotest ИПСМ / ООО НТЦ «Промышленное оборудование и технологии». - Новомосковск. - 2012. - 37 с. - Режим доступа: https://novotest.ua/images/passporta/kontrol-stroitelnyh-materialov/%D0%A0%D0%AD_%D0%98%D0%B7%D0 %BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1 %87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%20%D0%98%D0%9F%D0%A1%D0%9C%20V3.1.pdf

12. Колохов В. В. Формализация процедуры определения физико-механических свойств бетона и её аппаратурное обеспечение / В. В. Колохов // Строительство, материаловедение, машиностроение. - Вып. 69. - 2013. - С. 231-236.

13. KonoxoB B. B. HeKoropbie acneKra npuMeHeHua MeTogoB Hepa3pymaromero Kompona cbohctb 6eTOHa / B. B. KonoxoB // Theoretical foundations of civil engineering. Polish-Ukrainian Transactions (conference). -Warsaw, 2012. - Vol. 20. - C. 443-448.

REFERENCES

1. Mori K., Spagnoli A., Murakami Y., Kondo G. and Torigoe I. A new non-contacting non-destructive testing method for defect detection in concrete. NDT and E International, 2002, vol. 35, iss. 6, pp. 399-406.

2. Schabowicz K. Ultrasonic tomography - The latest nondestructive technique for testing concrete members -Description, test methodology, application example. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2014, vol. 14, iss. 2. pp. 295-303.

3. Chen Jun, Zheng Xu, Yue Yu and Yangping Yao. Experimental characterization of granite damage using nonlinear ultrasonic techniques. NTD and E International. Editor-in-chief D. E. Chimenti, 2014, vol. 67, pp. 10-16.

4. Hassan A.M.T. and Jones S. W. Non-destructive testing of ultra high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC). A feasibility study for using ultrasonic and resonant frequency testingt echniques. Construction and Building Materials, 2012, vol. 35, pp. 361-367.

5. Ari Hoda, Nazarian Soheil and Yuan Deren. Assessing sensitivity of impact echo and ultrasonic surface waves methods for nondestructive evaluation of concrete structures. Construction and Building Materials, 2014, vol. 71, pp. 384-391.

6. Warnemuende K. and Wu Hwai-Chung. Actively modulated acoustic nondestructive evaluation of concrete. Cement

and Concrete Research, 2004, vol. 34, pp. 563-570.

7. Kolokhov V., Sopilniak A., Gasii G. and Kolokhov A. Structure materialphysic-mechanical characteristics accuracy determination while changing the level of stresses in the structure. International Journal of Engineering &Technology, 2018, vol. 7, no. 4.8, pp. 74-78.

8. Kolokhov V.V., Kozhanov Yu.O. and Zezyukov D.M. Vpliv rivnya naprugi na shvidkist'poshirennya ul'trazvukovih

kolivan' u betonih konstrukciyah [Influence of the voltage level on the speed of the propagation of ultrasonic vibrations in concrete structures]. Visnik Pridniprovs'koi derzhavnoi akademii budivnictva ta arhitekturi [Bulletin of Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2019, no. 1, pp. 49-57. (in Ukrainian).

9. Betoni. Ul'trazvukovij metod viznachennya micnosti : DSTU B V.2.7-226:2009 [Concrets. Ultrasonic method for determining strength: DSTU B V.2.7-226: 2009]. Effective from 2010-09-01, Kyiv: DP Ukrarahbudinform, 2010, 27 p. (National Standard of Ukraine). (in Ukrainian).

10. Izmeritel' prochnosti betona i strojmaterialov Novotest IPSM [Measurement of strength of concrete and building materials Novotest IPSM]. Novotest. Pribory kontrolya i kachestva [Novotest. Control and quality devices: catalog]. Scientific and industrial center "Industrial equipment and technologies", Novomoskovsk, 2012, 26 p. (in Russian).

11. Novotest. Rukovodstvo po "ekspluatacii. Izmeritel' prochnosti Novotest IPSM [Novotest. Operating manual. Novotest IPSM]. SLR Scientific-Technical Center "Industrial Equipment and Technologies", Novomoskovsk, 2012, 37 p. (in Russian).

12. Kolokhov V.V. Formalizaciya procedury opredeleniya fiziko-mehanicheskih svojstv betona i ee apparaturnoe obespechenie [Formalization of the procedure for determining the physicomechanical properties of concrete and its hardware]. Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, Materials Science, Engineering]. 2013, vol. 69, pp. 231-236. (in Russian).

13. Kolokhov V.V. Nekotorye aspekty primeneniya metodov nerazrushayuschego kontrolya svojstv betona [Some aspects of the application of methods for non-destructive testing of concrete properties]. Theoretical Foundations of Civil Engineering. Polish-Ukrainian Transactions (conference). Warsaw, 2012, vol. 20, pp. 443-448. (in Russian).

HagiMmna go pegaK^i': 29.03.2019 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.