BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

BI52 Diagnostika stavebních BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí konstrukcí

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně

v rámci bakalářských a magisterských studijních programů

CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292

Přednáška č. 2:Nedestruktivní zkoušení betonu v konstrukcích

Ing. Petr Cikrle, Ph.D. 2008

PROGRAM PŘEDNÁŠKY:PROGRAM PŘEDNÁŠKY:

A. ÚVOD – NDT a DT ZKOUŠKYA. ÚVOD – NDT a DT ZKOUŠKY

B. STAV NORMALIZACE V OBLASTI B. STAV NORMALIZACE V OBLASTI DIAGNOSTIKY ŽB KONSTRUKCÍDIAGNOSTIKY ŽB KONSTRUKCÍ

C. TVRDOMĚRNÉ METODY ZKOUŠENÍC. TVRDOMĚRNÉ METODY ZKOUŠENÍ

D. ULTRAZVUKOVÁ METODAD. ULTRAZVUKOVÁ METODA

E. STANOVENÍ SÍLY NA VYTRŽENÍ E. STANOVENÍ SÍLY NA VYTRŽENÍ

F. ZÁVĚRF. ZÁVĚR

BI52 Diagnostika stavebních konstrukcíBI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292

A. ÚVOD: NDT a DT ZKOUŠKYA. ÚVOD: NDT a DT ZKOUŠKY

NEDESTRUKTIVNÍ METODY:

Metody, po jejichž aplikaci je poškození konstrukce prakticky zanedbatelné

V praxi to znamená, že za nedestruktivní metodu je považována i taková metoda, která nějakou stopu zanechá – např. tvrdoměrná (obroušení povrchu, otisk úderníku)

Někdy hovoříme o semidestruktivních zkouškách (polodestruktivní či částečně destruktivní)


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Nedestruktivní metody

+ nepoškozují konstrukci

+ velký počet míst (statistika)

+ relativně levnější

- méně přesné

- možnost fatálních omylů

Destruktivní metody

- poškozují konstrukci

- menší počet (někdy není možné odebrat)

- dražší (relativně)

+ přesné

+ „vidíme“ dovnitř konstrukce

SROVNÁNÍ NDT A DT METODSROVNÁNÍ NDT A DT METOD


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Kalibrační vztah

y = 1,0962x - 4,0418

R2 = 0,9583

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60 70

ukazatel NDT

zjiš

ťov

an

á v

las

tno

st Kalibrační vztahyKalibrační vztahy

Musí existovat statisticky velmi významná závislost mezi ukazatelem NDT metody a sledovanou vlastností (tvrdost × pevnost v tlaku), souč. korelace r > 0.85


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


B. STAV NORMALIZACE PRO B. STAV NORMALIZACE PRO DIAGNOSTIKU BETONUDIAGNOSTIKU BETONU

STARŠÍ POSTUP:STARŠÍ POSTUP: ČSN 73 2011 ČSN 73 2011:1989:1989 Nedeštruktívne Nedeštruktívne skúšanie betónových konštrukcií skúšanie betónových konštrukcií

NOVÉ POSTUPY:NOVÉ POSTUPY:

ČSN ISO 13822ČSN ISO 13822:2005 :2005 Zásady navrhování konstrukcí – Zásady navrhování konstrukcí – Hodnocení existujících konstrukcí (pro starší kce)Hodnocení existujících konstrukcí (pro starší kce)

ČSN EN 13791ČSN EN 13791:2007 :2007 Stanovení pevnosti betonu Stanovení pevnosti betonu v konstrukcích nebo ve stavebních dílcích („měkčí“, v konstrukcích nebo ve stavebních dílcích („měkčí“, vhodná spíše pro kontrolu jakosti nových konstrukcí)vhodná spíše pro kontrolu jakosti nových konstrukcí)


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Navazující zkušební postupyNavazující zkušební postupy

ČSN 73 1370 ČSN 73 1370 Nedestruktivní zkoušení Nedestruktivní zkoušení betonu - spol. ustanoveníbetonu - spol. ustanovení

ČSN 73 1371 UltrazvukČSN 73 1371 Ultrazvuk

ČSN 73 1372 RezonančníČSN 73 1372 Rezonanční

ČSN 73 1373 TvrdoměryČSN 73 1373 Tvrdoměry

ČSN 73 1374 ČSN 73 1374 Kombinované metodyKombinované metody

ČSN 73 1376 RadiometrieČSN 73 1376 Radiometrie

ČSN EN 12504-1, 2, 3, 4ČSN EN 12504-1, 2, 3, 4

1 - Zkoušení na vývrtech1 - Zkoušení na vývrtech

2 - Tvrdost odrazovými 2 - Tvrdost odrazovými tvrdoměrytvrdoměry

3 - Metody lokálního por.3 - Metody lokálního por.

4 - Ultrazvuk4 - Ultrazvuk

Na ČSN 73 2011:Na ČSN 73 2011: Na ČSN EN 13791:Na ČSN EN 13791:


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


C. ODRAZOVÉ TVRDOMĚRY C. ODRAZOVÉ TVRDOMĚRY DLE ČSN EN 12504-2DLE ČSN EN 12504-2

ČSN EN 12504-2 Zkoušení betonu v konstrukcích – ČSN EN 12504-2 Zkoušení betonu v konstrukcích – Část 2: Nedestruktivní zkoušení – Stanovení Část 2: Nedestruktivní zkoušení – Stanovení trdosti odrazovým tvrdoměremtrdosti odrazovým tvrdoměrem

Měření rovnoměrné kvality a stejnorodosti Vyhledání místních porušení Odhad pevnosti betonu Stále se používá ČSN 73 1373 – pevnost krychelná)


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Druhy odrazových tvrdoměrůDruhy odrazových tvrdoměrů

Druhy odrazových tvrdoměrů na beton:

Schmidt N, NR, N digi – beton 20-60 MPa, běžný

Schmidt L, LR – beton obdobný, tenkostěnný (od 6 cm)

Schmidt M – beton obdobný, masivní (min 20 cm)

Schmidt P – polokruhový, nízké pevnosti 5-30 MPa

Schmidt PT – pórobetony 0,5-5 MPa

Na cihly: Schmidt LB (jako L, ale jiný razník)

Na malty: Schmidt PM (jako P, ale jiný razník)


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Tvrdoměr Schmidt NTvrdoměr Schmidt N

Tloušťka konstrukce minimálně 10 cm


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Tvrdoměr Schmidt NTvrdoměr Schmidt N

Modifikace: Schmidt NR, Schmidt Digi


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Tvrdoměr Schmidt N - schémaTvrdoměr Schmidt N - schéma

1- beran 2 – razník 3 – pružina4 – pouzdro 5 – ukazatel


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Schmidt N – směry zkoušeníSchmidt N – směry zkoušeníBI52 Diagnostika stavebních konstrukcíBI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Schmidt N – kalibrace Schmidt N – kalibrace na kovadliněna kovadlině


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Schmidt – ostatní druhySchmidt – ostatní druhyModifikace: Schmidt L, Schmidt P

(tenké , od 6 cm tl.) (5-25 MPa)


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Odrazové tvrdoměry - problémyOdrazové tvrdoměry - problémy1) Zkouší se jen povrchová vrstva betonu (samozřejmě bez omítky!)

2) Předpokládá se korelace mezi tvrdostí a pevností

3) Přesnost měření

4) Počet zkoušených míst

5) Přístupnost povrchu

6) Vlhkost betonu

7) Stáří betonu

8) Stejnorodost betonu

9) Karbonatace betonu


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Odrazové tvrdoměry - problémyOdrazové tvrdoměry - problémyAd) Povrch –pozor na omítku!


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Odrazové tvrdoměry - problémyOdrazové tvrdoměry - problémy

Ad) Podélně vrstevnatý beton


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Odrazové tvrdoměry - problémyOdrazové tvrdoměry - problémy

Ad) Jiné vlastnosti na povrchu


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Odrazové tvrdoměry - problémyOdrazové tvrdoměry - problémyAd) Nekvalitní kamenivo – oblázky obalené jílem


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Příklad tvrdoměrného měřeníPříklad tvrdoměrného měření


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Tvrdoměrné metody - závěrTvrdoměrné metody - závěr

Výborné pro kontroly kvality obyčejného betonu – rychlé lené nedestruktivní, poměrně přesné.

U starších konstrukcí nutno postihnout všechny vlivy (vlhkost, stáří, karbonatace) a vyloučit hrubé chyby (omítka, těžené nekvalitní kamenivo apod.)

Nové normy tuto metodu mírně odsouvají do pozadí, preferuje se zkoušení vývrtů


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Ultrazvuková impulsní metodaUltrazvuková impulsní metodaMěření doby průchodu ultrazvukových impulsů materiálem a stanovení

rychlosti šíření


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Způsoby prozvučování - 2 sondyZpůsoby prozvučování - 2 sondy


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Ukázky měření přístrojem TICOUkázky měření přístrojem TICO


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Praktický příklad UZ měřeníPraktický příklad UZ měření


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


STEJNORODOST BETONUSTEJNORODOST BETONUStejnorodost betonu konstrukce je charakteristika betonu, Stejnorodost betonu konstrukce je charakteristika betonu,

při které jsou rozdíly sledované vlastnosti tak malé, že při které jsou rozdíly sledované vlastnosti tak malé, že se dají vyjádřit jednou hodnotou, např. třídouse dají vyjádřit jednou hodnotou, např. třídou

Stejnorodost betonu se hodnotí statisticky podle těchto vlastností:

Pevnost betonu v tlaku. Pevnost betonu v tahu. Rychlost šíření impulzů ultrazvukového vlnění Objemová hmotnost.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Variační součinitel Variační součinitel VVxx v % se vypočítá ze vztahu v % se vypočítá ze vztahu

100x

xx m

sV

Kde mx je průměrná hodnota veličiny, tedy např. rychlosti šíření podélných UZ vln; sx je výběrová směrodatná odchylka.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Tabulka Hodnoty maximálního variačního součinitele Vx

Zkoušená vlastnost

Statistické hodnocení

Třída betonu

(B 12,5)C 8/10

(B 20)C 16/20

(B 30)C 25/30

(B35 -B60)C 30/37

Pevnost v tlaku Vx % 16 16 14 12

Pevnost v tahu Vx % 22 20 18 16

Rychlost šíření Vx % 4 4 3,5 3

podél. UZ vln

Objemová Vx % 2,5 2,5 2,5 2,5

hmotnost


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Příklad znázornění kvality betonu prostřednictvím izovel – čar o stejné rychlosti šíření UZ vlnění

A B C D E

1

2

3

4

5

Rychlost šíření UZ vlnění dílcem

4100-4200

4000-4100

3900-4000

3800-3900

3700-3800

v L [m/s]


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Příklad znázornění dutin uvnitř betonu – masivní bloky

A B C D E F G H I J K L M

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Rychlost šíření UZ vlnění dílcem

4425-4500

4275-4350

4200-4275

4125-4200

4050-4125

3975-4050

3900-3975

v L


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Ultrazvuková metoda - závěrUltrazvuková metoda - závěrVýborná zejména pro zjištění stejnorodosti betonu

Ideální pro prvky přístupné z obou stran – trámy, sloupy

Metoda je spíše relativní, přesná kalibrace je obtížná (např. přesně stanovit pevnost betonu).

Ačkoliv je čistě NDT, přece jen umožňuje identifikovat „problém“ uvnitř struktury.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


STANOVENÍ SÍLY NA STANOVENÍ SÍLY NA VYTRŽENÍVYTRŽENÍ

EN 12504-3 Zkoušení betonu v konstrukcích – EN 12504-3 Zkoušení betonu v konstrukcích – Část 3: Stanovení síly na vytržení.Část 3: Stanovení síly na vytržení.

Malý kovový kotouč spojený uprostřed s Malý kovový kotouč spojený uprostřed s táhlem se osadí do betonu tak, aby táhlo táhlem se osadí do betonu tak, aby táhlo vyčnívalo z povrchu betonu.vyčnívalo z povrchu betonu.

Zjišťuje se síla nutná k vytržení kotouče.Zjišťuje se síla nutná k vytržení kotouče.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


STANOVENÍ SÍLY NA STANOVENÍ SÍLY NA VYTRŽENÍ - SCHÉMAVYTRŽENÍ - SCHÉMA

Kotouč kruhový, d=25 mm;

Táhlo max. 0,6 průměru kotouče

Opěrná podložka 55 mm a 70 mm


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


LOK-TEST: předem zabudovanýLOK-TEST: předem zabudovaný


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


CAPO–TEST: dodatečně zabudovanýCAPO–TEST: dodatečně zabudovaný


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


STANOVENÍ PŘÍDRŽNOSTISTANOVENÍ PŘÍDRŽNOSTI

1) Vytvoření návrtu o Ø 50 mm 2) Přilepení terče (FE, dural) 3) Kloubové připevnění DYNA 4) Provedení odtrhu (NMPa)


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Přístroje DYNAPřístroje DYNA


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


DĚKUJI ZA POZORNOST !DĚKUJI ZA POZORNOST !


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Date post:	11-Jan-2016
Category:	Documents
Upload:	uyen
View:	34 times
Download:	0 times

BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

Documents