Материал: 1983

2. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ ПРОЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Ультразвук – это упругие колебания среды с частотой более 15– 20 кГц. Распространение волн ультразвука подчиняется общим законам акустики. Ультразвук получают, используя пьезоэлектрический или магнитоэлектрический эффект.

Физической основой применения ультразвукового импульсного метода контроля свойств материала является связь между скоростью распространения упругих волн и характеристикой материала.

Скорость распространения ультразвука определяют по формуле

где V – скорость ультразвука, м/с; l – база прозвучивания, мм; t – время, мкс.

При этом база прозвучивания измеряется с точностью до ± 0,3% на

твердения их в естественных условиях по методике, изложенной в ГОСТ 24467–80;

-контроля качества огнеупорных бетонных изделий по методике, изложенной в ГОСТ 24830–81;

-определения прочности при сжатии кирпича и камней силикатных по методике, изложенной в ГОСТ 24332–80;

-определения скорости распространения упругих продольных волн в твердых горных породах по методике, изложенной в ГОСТ 21 153.7–75, путем измерения времени, скорости распространения ультразвуковых

колебаний (УЗК).

6

Прибор может быть использован для обнаружения дефектов типа несплошностей (зон расслоения и нарушенного адгезионного сцепления) в изделиях из бетона путем измерения длительности фронта первого вступления принятого сигнала.

Прибор предназначен для работы в заводских условиях, на предприятиях стройиндустрии, строящихся и эксплуатируемых зданиях и сооружениях.

Прибор эксплуатируется при температуре окружающего воздуха от –10 до + 50 °С и относительной влажности 95% при 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги.

Преобразователи, которыми укомплектован прибор, соответствуют ТУ 25-06.2554–85.

Степень защиты преобразователей УР 53 – по ГОСТ 12997–84 [4].

2.2. Устройство и работа прибора УК-14п

Прибор УК-14п реализует звуковой импульсный метод с

Рис. 2. Функциональная схема прибора УК-14п: 1– синхронизатор; 2 – генератор импульсов; 3 – излучающий преобразователь; 4 – принимающий датчик; 5 – дифференциальный усилитель;

6 – усилитель; 7 – первое пороговое устройство; 8 – второе пороговое устройство; 9 – первый триггер ворот;

10 – второй триггер ворот; 11 – коммутатор; 12 – преобразователь временного интервала в цифровой код; 13 – блок питания

7

Прибор двухсторонним доступом к изделию с помощью преобразователей осуществляет сквозное прозвучивание, при одностороннем доступе прозвучивание осуществляется установкой преобразователей на одной поверхности. В приборе предусмотрены два режима работы. В одном режиме прибор автоматически измеряет время, за которое передний фронт ультразвукового импульса проходит известную базу в материале образца или изделия, на основании чего рассчитывается скорость распространения волн. В другом режиме работы прибор измеряет длительность фронта первой полуволны принятого ультразвукового импульса [5].

Принцип работы прибора УК-14п основан на импульсном методе измерения времени распространения ультразвуковых продольных колебаний при прозвучивании контролируемого изделия.

2.3. Определение скорости ультразвука и прочности бетона

Подготовленный образец прозвучивать в соответствии с подразд.

расчета коэффиц ента С спользуют образцы, разброс значений скорости в которых не превышает 5%. Для построения тарировочных кривых R = f(V), как правило, используют 100 – 200 образцов [7].

Контрольные вопросы и задания:

1.Что такое ультразвук?

2.Какие методы ультразвукового контроля строительных материалов вы знаете?

3.Что является основой ультразвукового метода контроля свойств материала?

4.Как определяется прочность бетона ультразвуковым методом?

8

3. РЕНГЕНОВСКАЯ ДИФРАКТОМЕТРИЯ

Рентгеновская дифрактометрия принадлежит к группе рентгеновских методов. Под рентгеновской спектроскопией

понимается совокупность разнообразных методов исследования, в которых используется рентгеновское излучение – поперечные электромагнитные колебания с длиной волны 10-2 – 102 А. Применение рентгеновского излучения кристаллических веществ основано на том, что его длина волны сопоставима с расстоянием между атомами в решетке кристаллов, которая для него является естественной дифракционной решеткой. Сущность рентгеновских методов анализа как раз и заключается в изучении дифракционной картины, получаемой при отражении рентгеновских лучей атомными плоскостями в

структуре кристаллов. Так как каждый материал имеет свою

то материалы по-разному рассеивают рентгеновскоеИ излучение, и угол рассеивания является индивидуальнойДхарактеристикой вещества.

кристаллическую решетку со своими межплоскостными расстояниями,

Рентгеновский спектр – это распределение интенсивности рентгеновского излучения, прошедшегоА через образец по длинам волн. Как правило, рентгеновский спектр содержит небольшое число

а) дифрактометрия – изучение кристаллических веществ по дифракции рентгеновск х лучей;

б) рентгеновская абсорбционная спектрометрия – используется мало, так какСбольш нство веществ мало поглощают рентгеновские лучи;

в) рентгеновская флуоресценция (определение тяжелых элемен-

тов);

г) дефектоскопия.

Альтернативой рентгеновским методам являются радиационные методы [8].

3.1. Источники возбуждения спектра

Для возбуждения спектра в рентгеновской спектроскопии используют рентгеновскую трубку. Рабочим элементом трубки является пара вакуумированых электродов – термоэмиссионный катод 1 и охлаждаемый анод 2. Термоэлектроны, ускоряемые напряжением 20…60 кВ, попадают на поверхность анода-мишени 3. Площадка на

9