20. Методы контроля качества материалов по контрольным образцам.

Контроль физико-механических характеристик материалов изготовленных и эксплуатируемых конструкций производится стандартизованными лабораторными методами, основанными на испытаниях до разрушения заранее изготовленных специальных образцов или образцов, извлеченных из конструкции.

При изготовлении бетонных образцов сторона ребра куба или размер цилиндра назначаются в зависимости от крупности заполнителя. Извлечение образцов из железобетонных конструкций производится выпиливанием, выкалыванием или высверливанием.

Предел прочности бетона при сжатии

При определении призменной прочности бетона, предела прочности бетона при осевом растяжении, растяжении при изгибе и растяжении при раскалывании используют различные образцы: призмы, цилиндры, кубы и восьмерки.

Физико-механические характеристики металлов и сплавов определяются испытаниями на растяжение по ГОСТ 1497. Для этого используются цилиндрические и плоские образцы диаметром не менее 3 мм и толщиной 0,5 мм и более

Испытаниями на растяжение определяют следующие физико-механические характеристики: предел пропорциональности , условный предел упругости , физический и условный пределы текучести, временное сопротивление , истинное сопротивление разрыву , относительные удлинение и сужение после разрыва.

В необходимых случаях производят испытания металлических образцов на сжатие, изгиб, перегиб и на ударную вязкость.

Стандартные методы определения прочностных характеристик материалов имеют существенные недостатки. Отбор любого образца из конструкции – трудоемкий процесс, связанный к тому же с ее ослаблением. Поэтому количество образцов всегда ограничено. Достоверность результатов, полученных по минимальной выборке, невысока. В полученных образцах не всегда удается сохранить ненарушенную структуру и влажность. Условия укладки, уплотнения и твердения бетона в образцах и конструкции существенно отличаются из-за различной площади поверхности, степени увлажнения и высыхания, прогрева и карбонизации.

Стандартными методами затруднительно достоверно установить прочность материала в ранее смонтированных конструкциях, влияние агрессивной среды, замораживания и оттаивания и действия других факторов, оказывающих существенное влияние на свойства материала.Индустриальный характер изготовления строительных конструкций все чаще вступает в противоречие с устаревшими приемами выборочной проверки свойств материалов и конструкций разрушающими методами.

21. Методы дефектоскопии конструкций и соединений.

Наиболее широкое применение получили следующие методы дефектоскопии: ультразвуковые, рентгеновские, радиационные, магнитные и электромагнитные, капиллярные, радиоволновые, тепловые и оптические.

В ультразвуковых методах дефектоскопии используется свойство ультразвуковых колебаний распространяться в однородной среде и отражаться на границе двух сред или на участке нарушения сплошности. Ультразвуковые методы применяются для дефектоскопии железобетонных и металлических конструкций с целью обнаружения внутренних трещин, пустот, крупных пор, инородных включений и расслоений; используются для контроля сварных соединений из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, алюминия и его сплавов, а также пластмасс. Среди методов ультразвуковой дефектоскопии наиболее распространены теневой и импульсный эхо-метод.

Теневой метод основан на ослаблении ультразвукового импульс при наличии дефекта, образующего ультразвуковую тень, внутри конструкции.

Импульсный эхо-метод заключается в посылке и отражении ультразвуковых импульсов от границы изделия или дефекта

Рентгеновские и радиационные методы просвечивания контролируемых элементов рентгеновскими или гамма-лучами (рис. 4.2) и регистрации неравномерности ослабления лучей фотографическими, визуальными или ионизационными способами позволяют определить не только размеры и глубину залегания дефектов, но и их характер по степени почернения рентгеновской пленки, по визуальному сравнению контрастности изображения с эталоном чувствительности или интенсивности излучения, измеряемого ионизационным счетчиком.

Рентгеновские и радиационные методы применяются для дефектоскопии сварных соединений из металлов и пластмасс. Они позволяют выявить непровары, раковины, поры, трещины, шлаковые и газовые включения, изучить структуру металла и, определить тип кристаллической решетки.

Магнитные методы контроля основаны на регистрации магнитных полей, образующихся в зоне дефекта ферромагнитных элементов после их намагничивания (рис. 4.3). Эти методы наиболее часто применяются для контроля качества сварных швов металлических конструкций. Для сортировки металла по маркам и выявления внутренних дефектов разработан высокочувствительный электромагнитный метод с возбуждением вихревых токов.

Капиллярные методы дефектоскопии связаны с проникновением индикаторной жидкости в поверхностные дефекты сварных конструкций из металлов и пластмасс.Эти методы можно разделить на три вида: 1) цветной с применением индикаторной жидкости, дающей красный рисунок дефекта на белом фоне проявителя; 2) люминесцентный с применением люминесцентной жидкости, высвечивающейся под действием ультрафиолетовых лучей; 3) люминесцентно-цветной, позволяющий выявлять дефекты при дневном свете и в ультрафиолетовом свете без применения оптических приборов.

Радиоволновые методы дефектоскопии основаны на применении радиоволн сверхвысокой частоты — СВЧ диапазона. Эти методы применяются для контроля качества изделий малой толщины из пластмасс, древесины и бетона.

Тепловые методы контроля базируются на изменении характера тепловых контрастов при наличии в элементе дефектов. Измерение излучаемого или отражаемого тепла производят инфракрасными радиометрами. Тепловые изображения изучаемого объекта могут быть преобразованы и в видимые при использовании для этого жидкокристаллических соединений, что позволяет применять тепловые методы для качественной оценки контролируемых изделий.

Оптические методы, основанные на регистрации светового или инфракрасного излучения, обладают меньшей чувствительностью по сравнению с радиоволновыми. Однако появление лазеров позволило использовать их для высокоточных измерений.

Голография— это метод получения изображения объекта, основанный на интерференции когерентных волн. Когерентными называют волны одинаковой длины, разность фаз которых не изменяется во времени.

Методами голографии можно зафиксировать как амплитуду, так и фазу колебания, а затем воспроизвести их в любой момент времени в виде голограммы.