ГОСТ 24467-80 Изделия бетонные и железобетонные. Ультразвуковой метод контроля твердения бетона

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ИЗДЕЛИЯ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА

ГОСТ 24467-80

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

Москва

РАЗРАБОТАН

Министерством промышленности строительных материалов СССР Государственным комитетом СССР по делам строительства Государственным комитетом по гражданскому строительству при Госстрое СССР

Министерством строительства СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

И. С. Вайншток, д-р техн, наук (руководитель темы); Ю. Н. Мизрохи, канд. техн, наук; 3. М. Брейтман; А. Э. Гордон, канд. техн, наук; Д. М. Цинцки-ладзе, канд. техн, наук; С. Р. Котляр, канд. техн, наук; В. А. Токарев, канд. техн, наук; Д. М. Вайнблат; В. В. Судаков, канд. техн, наук; В. Е. Гринберг; К. А. Глуховской; канд. техн, наук; Н. А. Крылов, д-р техн, наук; Д. П. Хлутков, канд. техн, наук; И. А. Нестеренко; И. С. Лифанов

ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

Зам. министра И. В. Ассовский

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 11 декабря 1980 г. № 188

УДК 691.327/.328:620.179.16:006.354 Группа Ж19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ИЗДЕЛИЯ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ Ультразвуковой метод контроля твердения бетона

Conerete and reinforced concrete units. Uetrasonic method control of handening of concrete.

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 11 декабря 1980 г. № 188 срок введения установлен

с 01.07 1981 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на изделия из- тяжелого бетона и устанавливает ультразвуковой импульсный метод контроля твердения бетона в сборных и монолитных бетонных и железобетонных, в том числе предварительно напряженных конструкциях (именуемых далее изделиями) в процессе тепловой обработки и твердения их в естественных условиях.

При контроле твердения бетона ультразвуковым методом испытание образцов-кубов для определения прочности бетона к моменту его обжатия предварительной напрягаемой арматурой может не производиться.

• 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

  • 1.1. Ультразвуковой метод контроля твердения бетона основан на зависимости между прочностью бетона и скоростью распространения в нем ультразвука.

  • 1.2. Ультразвуковой метод применяется в целях:

определения прочности бетона в изделиях в процессе епо ускоренного или естественного твердения (после схватывания бетона);

выбора оптимальной длительности режимов ускоренного твердения бетона в тепловых установках;

получения информации для автоматического управления режимами тепловой обработки (в том числе для определения момента прекращения изотермического прогрева).

Контроль твердения производится при положительных температурах бетона.

Издание официальное

Стр. 2 ГОСТ 24467—80

• 1.3. Определение прочности бетона производится по результатам измерения скорости или времени распространения ультразвука в контролируемом изделии на фиксированной базе прозву-чивания с использованием предварительно установленной градуировочной зависимости «скорость—прочность» или «время—'прочность».

• 1.4. Выбор оптимальной длительности изотермического прогрева бетона в тепловых установках производатся по результатам определения по п. 1.3 прочности бетона в течение нескольких цикло® тепловой обработки с вариацией подъема температуры изотермического прогрева.

• 1.5. Момент прекращения изотермического прогрева устанавливают ото достижении заданного значения времени распространения ультразвука в твердеющем бетоне изделия.

Допускается определять момент прекращения изотермического прогрева по относительной «стабилизации» времени распространения ультразвука.

• 2. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

  • 2.1. Ультразвуковая аппаратура, применяемая для контроля твердения бетона, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 17624—78 при скорости распространения ультразвука свыше 2000 м/с.

  • 2.2. Для регистрации момента достижения заданного значения времени распространения ультразвука (t₃) в бетоне используют аппаратуру, обеспечивающую автоматическую фиксацию совпадения измеренного значения времени распространения ультразвука с заданным при нестабильности последнего за 8 ч непрерывной работы аппаратуры, не превышающей ±1%.

Для указанной цели может применяться аппаратура, технические характеристики которой приведены в справочном приложении 1, а также приборы, рекомендуемые ГОСТ 17624—78 и имеющие режим автоматической сигнализации времени распространения ультразвука (АСВР).

• 2.3. Аппаратура для контроля процесса твердения бетона должна быть укомплектована термостойкими преобразователями, укрепляемыми на бортоснастке формы (черт. 1, 2), или акустическими зондами, погружаемыми в бетонную смесь (черт. 3).

• 2.4. Перед проведением измерений аппаратура должна быть проверена на соответствие требованиям инструкции по ее эксплуатации.

• 2.5. Проверка аппаратуры производится по ГОСТ 8.002—71.

• 2.6. Измерение времени распространения ультразвука в образцах и изделиях производят способами сквозного или поверхностного прозвучивания.

1—преобразователь; 2—рабочая поверхность преобразователя; 3—втулка; 4—акустическая изоляция; 5—узел

прижима.

Черт. 1

/—бетон; 2—разделительные листы

кассеты; 3—преобразователи; 4—рабочие поверхности преобразователей; 5— акустическая изоляция; 6—паровая рубашка; 7—теплоизоляция

Черт. 2

Стр. 4 ГОСТ 24467—80

2—рабочая поверхность преобразователя; 2—преобразователь; 3—корпус; 4—ручка.

Черт. 3

Базу пр озвучивания выбирают в пределах 100—300 мм. При измерениях на ранних стадиях твердения (скорость ультразвука до 2000 м/с) допускается выбирать базу прозвучивания в пределах 60—80 мм (при фракции щебня до 20 мм).

• 3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

  • 3.1. Перед проведением контроля за твердением бетона устанавливают градуировочную зависимость.

В указанных целях необходимо изготовить в соответствии с ГОСТ 10180—78 не менее 15 серий образцов.

Образцы изготавливают из бетона того же состава, по той же технологии и при том же режиме тепловой обработки или тех же условиях естественного твердения, что и изделия, подлежащие контролю. Размер образцов выбирают по ГОСТ 17624—78.

• 3.2. Для установления градуировочной зависимости при ускоренном твердении бетона в тепловую установку закладывают 3—4 серии образцов. Период изотермического прогрева соответственно разбивают на равные промежутки времени для проведения на каждом из этапов испытаний одной серии образцов.

Измерение времени распространения ультразвука и испытание на прессе образцов производят непосредственно после их извлечения из тепловой установки.

Аналогичных циклов испытаний должно быть проведено не менее пяти в разные смены. Температура образцов не должна отли-

чаться от температуры бетона контролируемых изделий более чем на 10°С.

При контроле прочности бетона на ранних стадиях твердения испытание образцов производят в период времени, соответствующий подъему температуры и началу изотермического прогрева.

• 3.3. Градуировочную зависимость при естественном твердении бетона устанавливают по ГОСТ 17624—78.

При контроле бетона на ранних стадиях твердения (>в возрасте до 3 сут) образцы для установления градуировочной зависимости необходимо испытывать в течение контролируемого периода через равные промежутки времени.

• 3.4. Отбраковку результатов испытаний отдельных образцов в серии, построение, оценку погрешностей и проверку градуировочных зависимостей производят по ГОСТ 17624—78.

Пример построения градуировочной зависимости приведен в справочном приложении 2.

• 3.5. Заданное значение времени распространения ультразвука /₃ в мкс определяют по формуле

t_a = — 10^s,

где L — база прозвучивания при контроле прочности бетона изделий, мм;

t>3—скорость ультразвука, соответствующая по градуировочной зависимости «скорость—прочность» требуемой прочности /?_тр , м/с.

• 3.6. Определение момента наступления относительной «стабилизации» скорости (времени) распространения ультразвука производят в соответствии с методикой, приведенной в справочном приложении 3.

• 4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

  • 4.1. В соответствии с инструкцией по эксплуатации ультразвуковой аппаратуры производят установку акустического зонда в бетон изделия в процессе формования. Поверхности головок зонда, кроме рабочих поверхностей преобразователей, предварительно покрывают тонким слоем смазки.

Преобразователи, устанавливаемые на бортоонастке формы, должны быть электрически и акустически изолированы от нее прокладками из термостойкой пористой резины толщиной не менее 15 мм.

Места установки и число зондов или преобразователей определяют в зависимости от конструктивных особенностей контролируемых изделий.

Стр. 6 ГОСТ 24467—80

При ускоренном твердении бетона в нескольких однотипных изделиях преобразователи устанавливают в изделии, находящимся в наихудших условиях тепловой обработки.

• 4.2. Прозвучивание бетона должно осуществляться в направлении, перпендикулярном направлению его уплотнения и расположения арматуры. Концентрация арматуры по линии прозвучивания не должна превышать 5%.

Допускается прозэучивание вдоль линий, расположенных параллельно рабочей арматуре диаметром н-е свыше 18 мм, если расстояние от линии, соединяющей центры преобразователей, до арматуры не менее 50 мм.

• 4.3. Прочность бетона в процессе твердения определяют по установленной согласно пп: 3-1—3.4 градуировочной зависимости в соответствии с результатами измерения времени (скорости) распространения ультразвука в бетоне изделия в контролируемый момент времени.

• 4.4. Момент прекращения изотермического прогрева по достижению бетоном требуемой прочности регистрируется ультразвуковой аппаратурой, настроенной на определенное в соответствии с п. 3.5 заданное значение времени распространения ультразвука.

• 4.5. Момент прекращения изотермического прогрева по «стабилизации» времени распространения ультразвука регистрируется ультразвуковой аппаратурой, настроенной на заданное значение изменения времени распространения ультразвука (Af) за время А Т, определенное <в соответствии с методикой, приведенной в справочном приложении 3.

Допускается осуществлять прогнозирование момента начала «стабилизации» времени распространения ультразвука и момента достижения бетоном заданной относительной прочности в соответствии с методикой, приведенной в справочном приложении 4.

off—zwn

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

ПРИМЕР ПОСТРОЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ЗАВИСИМОСТИ «СКОРОСТЬ—ПРОЧНОСТЬ»

Для установления градуировочной зависимости были изготовлены в разные смены по 3—4 серии образцов-кубов размером 100X100X100 мм, которые испытывались в горячем состоянии непосредственно после их извлечения из тепловой установки. Сроки твердения, а также средние арифметические значения скорости ультразвука и прочности в серии образцов приведены в таблице.

Градуировочную зависимость устанавливают в виде графика, построенного по уравнению вида

где /?_н —прочность, определенная по уравнению. Коэффициенты и Ъ\ рассчитывают по формулам: л;

N _

2 (v-^)³ /=1

Средние значения прочности (Я/ф ) и скорости ультразвука (Vj ) по каждой серии образцов и все промежуточные значения величин для подсчета коэффициентов для рассматриваемого примера приведены в таблице.

Искомая градуировочная зависимость описывается уравнением

Я_;1=0,1 0,33 е⁰-⁰⁰¹²⁹», МПа

и приведена на чертеже.

Погрешность установленной зависимости оценивается величиной среднеквадратического отклонения S_T .

Для определения 5_Т вычисляют по уравнению (2) (или графику) для каждого значения v j величины прочности, определенные ультразвуковым методом по градуировочной зависимости R/ц .

=0,73 МПа

Величина S_T , отнесенная к средней прочности образцов, испытанных при установлении градуировочной зависимости (#ф) составляет

Коэффициент эффективности полученной зависимости рассчитывают по формуле

Стр. 10 ГОСТ 24467—80

<?2

F - ⁶°

*эф— $2 ’

где S* = 0,533 МПа²;

.2 (Яу_ф-Лф)³

So = _jV_₁-----=28,4 МПа²

Поскольку в рассматриваемом примере S_T ==7,5% менее 12% и Гэф—53,3, что более 2, полученная градуировочная зависимость может быть использована для контроля прочности по настоящему стандарту.

Предельное значение скорости ультразвука, до которой допустимо применение полученной градуировочной зависимости, определяют по формуле

Спред--—

Для приведенной в примере градуировочной зависимости о пред “7000 м/с. Следовательно, установленная градуировочная зависимость может быть использована во всем полученном диапазоне.

м

I

8

л

“5*ф-9.71 МПа; v-3347 м/с; 1пЕ_ф«205

Стр. 12 FOCT 24467—80

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ПРЕКРАЩЕНИЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПРОГРЕВА ПО «СТАБИЛИЗАЦИИ» ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

За начало наступления «стабилизации» времени распространения ультразвука принимают момент, когда за определенный промежуток времени (А Т) твердения бетона изменение времени распространения ультразвука становится меньшим или равным А/ (заданному значению изменения времени распространения ультразвука).

• 1. Предварительно для контролируемых типов изделий устанавливают зависимость «время распространения ультразвука — время твердения». Для этой цели измеряют время распространения ультразвука в бетоне не менее чем пяти изделий в процессе их твердения. Измерения проводят через каждые полчаса, начиная с момента начала изотермического прогрева до конечного этапа ускоренного твердения. Для каждого момента времени (Т₇ ) вычисляют по всем измеренным изделиям средние значения времени распространения ультразвука (tj ) по формуле

п

где ti —время распространения ультразвука в i-м изделии в момент времен» Tj;

п — число изделий, по данным испытаний которых устанавливается искомая зависимость. _

Искомая зависимость строится в координатах «t_;- —Ту ».

• 2. По полученной зависимости для конечного этапа твердения находят интервал времени 4Т, соответствующий следующим значениям изменения времени распространения ультразвука А /:

0,2 -г-0,4 мкс при базе прозвучивания 100--150 мм;

0,4-г 0,6 мкс при базе прозвучивания 150-?200 мм;

0,6 “1,0 мкс при базе прозвучивания 200 —300 мм

• 3. Приведенная методика определения момента начала «стабилизации» времени распространения ультразвука может применяться при условии, если относительное изменение скорости ультразвука на конечном этапе твердения за 1 ч не превышает 2%.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ МОМЕНТА НАЧАЛА «СТАБИЛИЗАЦИИ» ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА И МОМЕНТА ДОСТИЖЕНИЯ БЕТОНОМ ЗАДАННОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ

1. В процессе твердения бетона изделия на этапе изотермического прогрева проводят три измерения времени распространения ультразвука в промежутки времени, рекомендуемые значения которых в зависимости от температуры бетона приведены в табл. 1.

Таблица 1

По результатам трех замеров времени h) вычисляют показатели интенсивности

12 АГ

> 12 ДТ

где —постоянная времени твердения бетона, характеризующая интенсивность процесса гидратации цемента;

47 — интервал времени между замерами, ч;

ty —установившееся значение времени распространения ультразвука в бетоне, мкс.

Определяют время Т^-уОт первого замера до момента начала «стабилизации» времени распространения ультразвука по формуле

^1—у ⁼ I 12 In к - + j2

где коэффициент К} в зависимости от базы прозвучивания L выбирают по табл. 2.

Стр. 14 ГОСТ 14467—30

Таблица 2

2. Момент окончания изотермического прогрева определяют из условия достижения в возрасте 1 сут 70% от фактической прочности контролируемого бетона на 28 сут

Л-К.И ’_Л(0.4746+_’— 1п (G-Гу) —

где r_{lefcK и} —время от первого замера времени распространения ультразвука до конца изотермического прогрева, ч;

7'_ст— время снижения температуры после окончания изотермического прогрева, ч;

К₂ — коэффициент, учитывающий изменение прочности твердеющего бетона на участке снижения температуры, выбирают по табл. 3.

Таблица 3

Редактор В. П. Огурцов

Технический редактор Н. Z7. Замолодчикова

Корректор Н. Л. Шнайдер

Сдано в наб. 09.03.81 Подп. в печ. 21.04.81 1,0 п. л. 0,86 уч.-изд. л. Тир. 30000 Цена 5 коп:

Ордена «Знак Почета> Издательство стандартов, 123657, Москва, Новопреснеаский пер., 3.

Калужская типография стандартов, ул. Московская. 256 Зак. 596