Законодательная база Российской Федерации

"БЕТОНЫ. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ. ГОСТ 17624-87" (утв. Постановлением Госстроя СССР от 26.12.86 N 67)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

1. При измерении времени распространения ультразвука способом сквозного прозвучивания ультразвуковые преобразователи устанавливают с противоположных сторон образца или конструкции в соответствии с черт. 2а.

Скорость ультразвука (v), м/с, вычисляют по формуле

(2)

где t- время распространения ультразвука, мкс;

l - расстояние между центрами установки преобразователей (база прозвучивания), мм.

2. При измерении времени распространения ультразвука способом поверхностного прозвучивания ультразвуковые преобразователи устанавливают на одной стороне образца или конструкции в соответствии с черт. 2б.

а - схема испытания бетона способом сквозного прозвучивания; б - схема испытания бетона способом поверхностного прозвучивания;

УП - ультразвуковые преобразователи;

l - база прозвучивания

Черт. 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

Таблица 1

<*> В комплекте с акустическими зондами применяются для контроля твердения бетона. Предприятие-изготовитель зондов - завод "Электроточприбор".

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

1. Коэффициенты перехода (К) от скорости ультразвука при поверхностном прозвучивании к скорости при сквозном прозвучивании устанавливают в период подготовки к проведению испытаний конструкций и не реже одного раза в год.

2. Изготовляют не менее 6 призм размером не менее 100х100х200 мм в соответствии с требованиями ГОСТ 10180 из разных замесов бетона номинального состава по той же технологии и при том же режиме твердения, что и конструкции, подлежащие контролю способом поверхностного прозвучивания.

3. Измеряют время распространения ультразвука в каждой призме способом сквозного и поверхностного прозвучивания при постоянной базе по схеме, приведенной на черт. 3. Участки измерения времени распространения ультразвука при поверхностном прозвучивании должны соответствовать требованиям п. 3.9 настоящего стандарта.

Способом поверхностного прозвучивания проводят не менее трех измерений времени распространения ультразвука на каждом участке измерения.

4. Коэффициент перехода (К) вычисляют по формуле

(3)

где K_i - значение коэффициента перехода, определенное по результатам ультразвуковых испытаний i-го образца по формуле

(4)

v_i, v_iпов - средние значения скоростей ультразвука в i-том образце, измеренные соответственно при сквозном и поверхностном способах прозвучивания;

n - общее число призм, испытанных для определения коэффициента перехода К.

а - схема испытания призм способом сквозного прозвучивания; б - схема испытания призм способом поверхностного прозвучивания;

УП - ультразвуковые преобразователи; l - направление формования

Черт. 3

5. Среднеквадратическое отклонение (S_к) коэффициента перехода вычисляют по формуле

(5)

где W = K_макс - K_мин;

К_макс; К_мин - максимальное и минимальное из значений коэффициентов К_i (1 i n);

d_n - коэффициент, значение которого в зависимости от числа призм (n) приведено в табл. 2.

Таблица 2

Среднеквадратическое отклонение (S_к) коэффициента перехода следует учитывать при расчете погрешности градуировочной зависимости в соответствии с п. 3 приложения 4.

6. Ультразвуковые измерения, предусмотренные п. 3 настоящего приложения, возможно проводить на участке контролируемых конструкций, допускающих техническую возможность как сквозного, так и поверхностного способов прозвучивания.

Число участков измерений должно быть не менее 6.

7. Прочность бетона в контролируемых участках конструкций при поверхностном прозвучивании с учетом коэффициента К определяют по градуировочной зависимости "скорость - прочность" в соответствии со скоростью ультразвука (v), м/с, вычисляемой по формуле

(6)

где t_пов - время распространения ультразвука при поверхностном прозвучивании контролируемого участка конструкции, мкс;

l - база прозвучивания, мм.

База прозвучивания должна быть одинаковой при определении коэффициента перехода и проведении контроля прочности бетона в конструкциях и не должна превышать 400 мм.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Обязательное

1. Градуировочные зависимости устанавливают в виде графика (или таблицы),построенного по уравнению, которое принимают:

1) линейного вида

(7)

при

2) экспоненциального вида

(8)

где х - скорость (время) распространения ультразвука;

R_н - прочность, определенная по уравнению

	(9)
	(10)
	(11)
	(12)
	(13)
	(14)
	(15)

- средняя прочность бетонов, испытанных при установлении градуировочной зависимости, МПа;

N - число серий образцов, испытанных при установлении градуировочной зависимости;

R_jф, x_j - единичные значения прочности и скорости (времени) распространения ультразвука для j-й серии образцов, определяемые в соответствии с п. 3.14 настоящего стандарта;

R_макс, R_мин - максимальное и минимальное значения прочности по испытанным сериям образцов, МПа.

2. Корректировку установленной градуировочной зависимости проводят путем отбраковки единичных результатов испытаний, не удовлетворяющих условию

(16)

где S- остаточное среднее квадратическое отклонение, определенное

по формуле

(17)

R_jн - прочность бетона в j-й серии образцов, определенная по градуировочной зависимости

(18)

После отбраковки градуировочную зависимость устанавливают заново по оставшимся результатам испытаний.

Корректировку градуировочной зависимости проводят до тех пор, пока все единичные результаты испытаний будут удовлетворять условию (16).

3. Погрешность определения прочности бетона по установленным градуировочным зависимостям вычисляют по формуле

(19)

где - среднеквадратическое отклонение коэффициента перехода (К), определенного в соответствии с приложением 3. Если коэффициент перехода не используют, то S_к = 0.

(20)

Если S_m/R_f · 100% > 12%, то определение прочности бетона по настоящему стандарту не допускается.

4. Допускается использовать уравнение (7) при отклонениях, превышающих указанные в п. 1 в случаях, когда погрешность, определяемая по п. 3 настоящего приложения, находится в допускаемых пределах.

5. Проверка градуировочной зависимости

Проверку градуировочной зависимости проводят не реже одного раза в 2 мес.

5.1. Изготовляют не менее 6 серий образцов в соответствии с п. 3.5 настоящего стандарта. Определяют в каждой серии образцов в соответствия с разд. 3 настоящего стандарта единичные значения скорости ультразвука v_j и прочности R_jф. В соответствии с единичным значением скорости ультразвука v_j по градуировочной зависимости определяют прочность R_jн.

Вычисляют среднее значение скорости ультразвука всех образцов, испытанных для проверки градуировочной зависимости.

Разделяют серии образцов на две группы. К первой группе относят серии образцов, единичные значения скорости ультразвука которых не превышают . Все остальные серии относят ко второй группе.

5.2. Градуировочная зависимость допускается к дальнейшему применению при одновременном выполнении следующих условий:

1) разность R_jф - R_jн не имеет одинакового знака в пяти из шести последовательных серий образцов:

2) S_n < 1,5 S_m,

где

(21)

n - число серий образцов, испытанных для проверки градуировочной зависимости;

3) разность R_jф - R_jн не имеет одинакового знака для серий образцов первой и второй групп.

5.3. При невыполнении хотя бы одного из условий, предусмотренных п. 5.2 настоящего приложения, градуировочную зависимость устанавливают заново.

6. При изменении типа прибора и рабочей частоты преобразователей проверку градуировочной зависимости проводят по п. 5 настоящего приложения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Справочное

Прочность бетона класса В25 контролируют в конструкции способом сквозного прозвучивания. Для установления градуировочной зависимости между скоростью ультразвука и прочностью было испытано в течение 5 сут 20 серий образцов-кубов размером 100 х 100 х 100 мм в возрасте от 4 до 8 ч после тепловой обработки.

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Таблица 3

Средние значения прочности (),МПа, и скорости ультразвука (), м/с, составляют

=	20,6 + 26,0 + ... + 33,3	= 27,79;
	20

=	4029 + 4371 + ... + 4436	= 4239,4.
	20

Минимальное и максимальное значения прочности составляют: R_мин = 20,6 МПа и R_макс = 36,9 МПа (1 и 17-я серии образцов). Поскольку R_макс- R_мин = 36,9 - 20,6 = 16,3 МПа, т. е. менее чем 2 · 27,79((60 - 27,79)/100) = 17,9 МПа, то уравнение искомой зависимости принимают линейным:

Коэффициенты а_0 и а_1 определяют по формулам (9) и (10)

Таким образом градуировочная зависимость имеет вид R_н = 0,0301v - 99,92. Значения прочностей R_jн, рассчитанные по градуировочной зависимости, приведены в табл. 3.

Остаточное средние квадратическое отклонение, определенное по формуле (17), составляет

МПа.

Сравнивая значения фактической прочности R_jф в сериях образцов с прочностью R_jн, определенной по градуировочной зависимости (см. табл. 3), устанавливают, что условие (16) не выполняется для серии 2, которая подлежит отбраковке.

По оставшимся 19 сериям образцов рассчитывают новые значения , и коэффициенты скорректированной зависимости а_0 и а_1:

=	20,6 + 22,0 + ... + 33,3	= 27,88	МПа;
	19

=	4029 + 4080 + ... + 4436	= 4232,4	м/с;
	19

Определив значения R_jн, рассчитывают среднее квадратическое отклонение

МПа.

Для скорректированной градуировочной зависимости |R_jн - R_jф|/S < 2% по всем сериям образцов. Таким образом дальнейшую корректировку проводить не требуется и искомая градуировочная зависимость имеет вид

Графики градуировочных зависимостей до и после корректировки приведены на черт. 4.

- - - градуировочная зависимость до отбраковки;

--- - градуировочная зависимость скорректированная;

х - отбракованные результаты испытаний

Черт. 4

Прочность бетона в конструкциях контролируют по установленной в п. 1 градуировочной зависимости.

1) Контроль осуществляют способом сквозного прозвучивания без использования переходных коэффициентов. В этом случае погрешность определения прочности по формуле (19) составит

МПа.

Поскольку S_m / R_ф · 100% = 2,48/27,88 · 100% = 8,90% < 12%, полученная градуировочная зависимость может быть использована для определения прочности бетона по настоящему стандарту.

2) Контроль осуществляют способом поверхностного прозвучивания с использованием переходного коэффициента, определенного в соответствии с приложением 3. При этом среднее квадратическое отклонение установленного коэффициента составляет S_к= 0,01.

Погрешность определения прочности составит

МПа.

Поскольку 2,84/27,88 · 100 % = 10,19 % < 12 %, определение прочности бетона по установленной градуировочной зависимости с использованием данного переходного коэффициента может производиться по настоящему стандарту.

3. Установление градуировочной зависимости "скорость - прочность" для контроля прочности бетона в процессе твердения

Для установления градуировочной зависимости "скорость - прочность" были изготовлены в разные смены по 3-4 серии образцов-кубов размером 100 х 100 х 100 мм, которые испытывались в горячем состоянии непосредственно после их извлечения из тепловой установки. Сроки твердения и результаты испытаний приведены в табл. 4.

Градуировочную зависимость для контроля прочности в процессе твердения устанавливают по уравнению (8)

(22)

Таблица 4

Дата испытаний	Серия	Время твердения, ч	R_jф, МПа	v_j, м/с	- v_j, м/с	( - v_j)(2), (м/с)(2)	ln R_jф		( - v_j) х	R_jн, МПа	R_jф - R_jн, МПа	(R_jф - R_jн)2, (МПа)	(R_jф - ), МПа	(R_jф - )(2), (МПа)(2)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
01.02	1	3	1,41	2160	1187	1408969	0,34	1,71	2029,81	1,7	0,29	0,0841	8,3	68,89
01.02	2	5	9,75	3500	-153	23409	2,28	-0,23	35,19	9,4	0,35	0,1225	0,04	0,0016
01.02	3	7	13,15	3775	-428	184041	2,58	-0,53	226,84	14,2	1,05	1,1025	3,44	11,834
01.02	4	9	15,30	3920	-573	328329	2,73	-0,68	389,64	15,4	0,10	0,010	5,59	31,248
02.02	5	3	1,63	2235	1112	1236544	0,49	1,56	1734,72	1,8	0,17	0,0289	8,08	65,286
02.02	6	4	4,40	2880	467	218089	1,48	0,59	275,53	4,2	0,20	0,040	5,31	28,196
02.02	7	6	11,43	3640	-293	85849	2,44	-0,39	114,27	10,8	0,63	0,3969	1,72	2,958
02.02	8	9	15,70	3880	-533	284089	2,75	-0,70	373,10	14,9	0,80	0,64	5,99	35,88
03.02	9	4	4,15	2780	567	321489	1,42	0,63	357,21	3,8	0,35	0,1225	5,56	30,914
03.02	10	5	8,05	3365	-18	324	2,09	-0,04	0,72	7,8	0,25	0,0625	1,66	2,756
03.02	11	9	18,35	3980	-633	400689	2,91	-0,86	544,38	16,6	1,75	3,0625	8,64	74,65
04.02	12	3	2,65	2390	957	935089	0,98	1,08	1033,35	2,2	0,40	0,16	7,11	50,552
04.02	13	4	6,05	3115	232	53824	1,80	0,25	58,0	5,6	0,45	0,2025	3,66	13,396
04.02	14	6	11,25	3540	-193	37249	2,42	-0,37	71,4	11,8	0,55	0,3025	2,54	2,372
04.02	15	7	11,65	3670	-323	104329	2,46	-0,41	132,43	11,6	0,05	0,0025	1,94	3,7636
05.02	16	5	9,60	3530	-183	33489	2,26	-0,21	38,43	11,0	1,40	1,96	0,11	0,0121
05.02	17	6	14,75	3920	-573	328329	2,69	-0,64	366,72	15,2	0,45	0,2025	5,04	25,402
05.02	18	7	15,62	3965	-618	381924	2,75	-0,7	432,60	15,8	0,18	0,0324	5,91	34,928
Суммы						9366054			8214,34

= 9,71 МПа; = 3347 м/с; = 205.

Коэффициенты b_0 и b_1 вычисляют по формулам (11) и (12).

Искомая градуировочная зависимость имеет вид

МПа,

(23)

и приведена на черт. 5.

Черт. 5

Так как контроль прочности осуществляют способом сквозного прозвучивания, погрешность полученной градуировочной зависимости вычисляют по формуле (17) при q = 0

МПа.

Поскольку S_m/R_ф · 100 % = 7,5 % < 12 %, полученная градуировочная зависимость может быть использована для контроля твердения бетона.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Справочное

Способы крепления ультразвуковых преобразователей на бортоснастке формы представлены на черт. 6 и 7.

Схема установки акустического зонда в бетоне конструкций представлена на черт. 8

1 - втулка; 2 - рабочая поверхность преобразователя; 3 - ультразвуковой преобразователь; 4 - узел прижима; 5 - акустическая изоляция; 6 - бетон

Черт. 6

1 - бетон; 2 - разделительные листы кассеты; 3 - преобразователи; 4 - рабочие поверхности преобразователей; 5 - акустическая изоляция; 6 - паровая рубашка; 7 - теплоизоляция

Черт. 7

1 - ручка зонда; 2 - корпус; 3 - бетон; 4 - преобразователь; 5 - рабочая поверхность преобразователя

Черт. 8

ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Рекомендуемое

1. Определение прочности бетона при экспертизе конструкций и сооружений проводят в зонах конструкций, изготовленных из бетона на одном виде крупного заполнителя.

2. Измеряют время распространения ультразвука не менее чем в 10 участках контролируемой зоны конструкции. Вычисляют среднюю скорость ультразвука () в контролируемой зоне.

В контролируемой зоне намечают участки, в которых измеренная скорость ультразвука имеет максимальное (v_макс) и минимальное (v_мин) значения, а также участок, где скорость ультразвука имеет величину (v_n),наиболее близкую к средней скорости ультразвука ().

Из каждого намеченного участка в соответствии с ГОСТ 10180 выбуривают и испытывают не менее двух кернов. По данным испытаний кернов определяют значения прочностей R_ф.макс, R_ф.мин, R_фn в участках, имеющих скорости ультразвука v_макс, v_мин, v_n.

3. Прочность бетона в любом участке контролируемой зоны конструкции определяют по уравнению (7).

Коэффициенты а_1 и а_0 вычисляют по формулам

	(24)
	(25)

4. При выполнении условия (v_макс - v_мин)/v_n · 100 % 10 % допускается ориентировочно определять прочность:

для бетонов классов прочности до В25 по формуле

(26)

где

для бетонов классов прочности выше В25 по формуле

(27)

Значения скоростей ультразвука v_макс, v_мин, и прочностей R_ф.макс, определяют в соответствии с п. 2 настоящего приложения.

5. Контроль прочности бетона в конструкциях по ГОСТ 18105 по методике, приведенной в настоящем приложении, не допускается.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Рекомендуемое

<*> Указать номинальный состав бетона.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9
Рекомендуемое