Ocena jakości betonu

Dzięki uzyskaniu krzywej skalowania dla danego betonu, możliwe jest skontrolowanie jakości betonu w konstrukcji.

W pierwszej kolejności należy ustalić miejsca pomiaru (szczegółowy program egzaminu na uprawnienia architektoniczne). Jednym miejscem pomiaru są 2 punkty, które leżą naprzeciw siebie po obu stronach badanego elementu. Należy do nich przyłożyć głowice ultradźwiękowe lub młoteczek i głowicę odbiorczą. Dzięki temu osie głowic będą na jednej prostej podczas pomiaru. Należy wybrać takie miejsca pomiarów, żeby były one w miarę równomiernie rozłożone na całym badanym elemencie.

Liczba miejsc, dzięki którym uda się miarodajnie ocenić jakość betonu w elemencie, zależy m.in. od:

– wielkości elementu,

– dostępu do elementu,

– liczby elementów, które objęto jedną oceną.

Na jakość betonu składają się jego wytrzymałość i jednorodność. Aby móc ją określić, należy przeprowadzić co najmniej 20 pomiarów w elemencie. Można tę liczbę zmniejszyć do 6 pomiarów w elemencie. Dotyczy to jednak wyłącznie seryjnej kontroli elementów w wytwórni, w której jest zapewniona niezmienność składników betonu oraz dobra jednorodność betonu.

Podczas wyboru miejsc należy zastosować sposób, który polega na podziale elementów na przekroje pomiarowe. W przekrojach dokonuje się 2-6 pomiarów.

Warunki ustalenia miejsc pomiarów

Podczas ustalania miejsc pomiarów należy pamiętać o kilku istotnych rzeczach. Przede wszystkim należy pamiętać o tym, że wytrzymałość betonu w strefach dolnych i górnych betonowania elementu jest różna. Wpływa na to sedymentacja (uprawnienia architektoniczne). Należy unikać miejsc:

– rakowatych spękanych,

– o nierównej powierzchni,

– skorodowanych,

–  silnie nawilgoconych lub zamarzniętych.

Dodatkowo nie należy wyznaczać miejsc w:

– odległości mniejszej niż 10 cm od krawędzi elementu,

– płaszczyźnie, w której znajduje się zbrojenie główne na drodze impulsu,

– odległości mniejszej od 1/7 długości pręta w przypadku pomiarów wzdłuż osi równoległej do prętów stalowych.

Fakt jest taki, że stan naprężenia nie wpływa na prędkość rozchodzenia się fal ultradźwiękowych w betonie. Jednak drobne rysy wewnętrzne mogą pozornie zmniejszyć V przez wydłużenie drogi impulsu. Należy wówczas pamiętać o tym, żeby nie przyjmować miejsc pomiarowych w strefach koncentracji naprężenia.

Pomiary czasu przejścia impulsu przez określone odcinki drogi w betonie należy przeprowadzić po ustaleniu i oznakowaniu miejsc pomiarowych. Przy pomiarach należy stosować możliwie jednakowy docisk głowic do betonu (uprawnienia budowlane – egzamin).

Nieniszcząca metoda rezonansowa

Dzięki nieniszczącej metodzie rezonansowej można określić wytrzymałościowe własności betonu na podstawie pomiaru częstości drgań własnych próbki w kształcie beleczki lub płytki. Ważne jest, żeby były one odpowiednio podparte. Próbkę, którą poddaje się badaniom należy podeprzeć w miejscach węzłów. Są to miejsca, w których nie ma przemieszczeń podczas drgań. Alternatywą jest położenie próbki na miękkiej porowatej gumie. Dzięki temu próbka będzie miała nieograniczoną swobodę odkształceń.

W zależności od typów drgań do określenia ustala się miejsce przyłożenia nadajnika drgań i odbiornika do badanego elementu. Próbkę pobudza się do drgań poprzez ciągłą zmianę częstości generatora. Jednocześnie należy obserwować amplitudę drgań dzięki miliwoltomierza. W sytuacji, kiedy amplituda drgań jest największa, pojawia się zjawisko rezonansu. Oznacza to, że częstość generatora jest zgodna z częstością drgań własnych elementu.

Dzięki figurom Lissajous na ekranie oscyloskopu udaje się ustalić, czy jest to częstość drgań podstawowych. Po tym należy odczytać poszukiwaną częstość drgań. Dokonuje się tego czytając ze skali generatora. Dzięki określonym częstościom podstawowych drgań własnych elementu, udaje się obliczyć stałe sprężystości danego materiału. Jednocześnie należy pamiętać o tym, że stałe sprężystości wyznaczone metodą rezonansową, są stałymi dynamicznymi (program egzamin uprawnienia 2022). Podczas badania próbek należy zapewnić stałą wilgotność materiału, gdyż wpływa ona w poważnym stopniu na mierzone częstości drgań rezonansowych.