background image

Laboratorium

background image

Literatura i normy

1. K.

Nagrodzka

Godycka

„Badanie

właściwości

betonu

i

Ŝelbetu

w

warunkach laboratoryjnych”. Arkady 1999,

2. Instrukcja ITB nr 194: „Badania cech mechanicznych betonu na próbkach

wykonanych w formach” ,

3. Instrukcja ITB nr 209: „Instrukcja stosowania metody ultradźwiękowej do

nieniszczącej kontroli jakości betonu w konstrukcji” ,

4. Instrukcja ITB nr 210: „Instrukcja stosowania młotków Schmidta do

nieniszczącej kontroli jakości betonu w konstrukcji” ,

5.

Łukasz

Drobiec,

Radosław

Jasiński,

Adam

Piekarczyk:

„Diagnostyka

konstrukcji Ŝelbetowych” tom 1, PWN, 2010 ,

konstrukcji Ŝelbetowych” tom 1, PWN, 2010 ,

6. Henryk

Dondolewski,

Mariusz

Januszewski:

Betony

cementowe,

zagadnienia wybrane” WNT , 2008 ,

7. PN-EN 1992 – 1 – 1 : 2008 „Konstrukcje betonowe Ŝelbetowe i spręŜone.

Obliczenia statyczne i projektowanie”,

8. PN-EN 12390 – 3, 4, 5, 6 :2001 „Badania betonu. Części 3, 4, 5, 6” ,

9. PN-EN 12504 – 1, 2 :2001 „Badania betonu w konstrukcjach”,

10. PN-EN 206 – 1:2003 „Beton. Część 1 Wymagania, właściwości, produkcja i

zgodność” ,

11. Budownictwo betonowe, tom VIII .

2

background image

Badania laboratoryjne – wstęp

Cel badań laboratoryjnych

•Określenie

podstawowych

własności

wytrzymałościowych

materiałów

konstrukcyjnych

(bieŜąca

kontrola

jakości

materiałów

stosowanych

w

budownictwie, analiza właściwości po wystąpieniu sytuacji wyjątkowej:
poŜar,

wybuch,

awaria,

analiza

właściwości

przy

braku

informacji

o

konstrukcji w przypadku planowanej zmiany funkcji uŜytkowej, przebudowy,
itp.)

•Określenie sił oraz napręŜeń w elementach konstrukcji

•Znalezienie rozkładu odkształceń i napręŜeń w wybranych przekrojach
elementów konstrukcji

•Ocena granicznych odkształceń materiałów konstrukcyjnych i nośności
granicznej konstrukcji.

Badania prowadzone są w celach poznawczych, celem ich jest natomiast
określenie parametrów wyjściowych dalszej analizy np. naukowej, nośności
konstrukcji czy cech materiałowych.

3

background image

Skala badań laboratoryjnych:

w odniesieniu do elementów konstrukcyjnych (np. stropy budynków, belki),

• w odniesieniu do całych obiektów (np. mosty)
• w odniesieniu do próbek,
• badania na modelach (modelowe)

Stosowane metody badawcze odkształceń i napręŜeń

Badania bezpośrednie:

Punktowe

tensometria,

metoda ultradźwiękowa,

metoda sklerometryczna

Metoda pull out

Powierzchniowe

Powierzchniowe

kruche pęknięcia,

rentgenografia,

tensometria,

metody optyczne- elastooptyka, holografia, metoda Moire’a

holografia

Badania pośrednie:

Modelowanie

bezpośrednie,

pośrednie

Analogie

elektryczna,

magnetyczna

błonowa

4

background image

Metody oceny wytrzymałości betonu in-situ:

•metody sklerometryczne,

• metoda czasu przejścia fali ultradźwiękowej,

• penetracja sondą,

• metoda „break-off”

• metoda „pull-out”,

•metoda „pull-off

5

Wstrzelenie sondy z twardego metalu np. stali w beton i pomiarze długo

ś

ci wystaj

ą

cej cz

ęś

ci sondy, a 

nast

ę

pnie oszacowaniu zale

ż

no

ś

ci pomi

ę

dzy sił

ą

 potrzebn

ą

 do wstrzelenia sondy a długo

ś

ci

ą

  

wystaj

ą

cego stalowego rdzenia przy znanej jego długo

ś

ci całkowitej. Na tej podstawie szacuje si

ę

 

wytrzymało

ść

 na 

ś

ciskanie

W przypadku konstrukcji 

ż

elbetowych stosowanie tej metody jest ograniczone ze wzgl

ę

du na obecno

ść

 

otuliny zbrojenia, która z reguły jest słabsza ni

ż

 pozostała cz

ęść

 struktury betonu.

background image

Metoda pull – out ocena wytrzymałości na ściskanie

6

Na podstawie warto

ś

ci siły potrzebnej do wyrwania kotwy P okre

ś

la si

ę

 skorelowan

ą

 z ni

ą

 wytrzymało

ść

 

betonu na 

ś

ciskanie fc (kostka 150mm):

fc,cub = 1,41P - 2,82 - beton ≤ 50 MPa
fc,cub = 1,59P - 9,52 - beton > 50 MPa

•Obiekt istniej

ą

cy - kotwy osadza si

ę

 w otworach nawiercanych w konstrukcji

•Konstrukcje nowopowstaj

ą

ce - kotwy osadzane s

ą

 w betonie póki jest on jeszcze g

ę

stoplastyczny, nie 

zaburzaj

ą

c jego struktury. 

Metoda ta jest niezaleŜna od parametrów materiałowych

background image

7

Młotek Schmidta wersja elektroniczna 10-120 N/mm2.

background image

•betonoskop,  urządzenie do mierzenia prędkości rozchodzenia się fal  
ultradźwiękowych w betonie (prędkość zaleŜy od gęstości betonu), w celu 
określenia jego jakości (wytrzymałości).

•Istnieje związek pomiędzy prędkością fali ultradźwiękowej w betonie a 
właściwościami spręŜystymi tego betonu,

•do badań betonu wykorzystywane są fale w przedziale od 30kHz do 500kHz, 
rzadziej do 1MHz,

8

background image

PrąŜki moiré (prąŜki mory)

to pewien rodzaj układu prąŜków powstałego na skutek interferencji (nakładania 

się) dwóch siatek linii obróconych o pewien kąt lub poddanych deformacji 
(zniekształconych względem siebie).

JeŜeli jedną siatkę umieścimy na płaskiej powierzchni, a drugą przymocujemy do 
odkształcanego obiektu, to pojawią się prąŜki moiré. Ich wzorzec moŜe być bardzo 
złoŜony. Ich układ będzie zaleŜał od deformacji badanego obiektu. Obraz prąŜków 
po zarejestrowaniu oraz przetworzeniu przez odpowiednie oprogramowanie moŜe 
pozwolić na niezwykle precyzyjne określenie kształtu badanego przedmiotu, do 
którego przyłoŜono siatkę referencyjną.

Dwie nakrywające się folie z paskami. Na jednej z nich wzorek 
ma okres 10, na drugim 11.

Dwie nakrywające się folie z paskami o natęŜeniu sinusoidalnym. 
Na jednej z nich wzorek ma okres 10, na drugim 11.

Gdzie moŜna zaobserwować morę

PrąŜki moiré powstają, gdy nachodzą na siebie okresowe struktury.

Nachodzące firanki zrobione z gęstej tkaniny.
Przykrywające się siatki, płoty.

PrąŜki moiré powstają równieŜ, gdy rozmiar piksela jest porównywalnego rzędu 
wielkości, jak okres wyświetlanej struktury.
Źle przeskalowane pliki graficzne.
Zdjęcia ekranu komputera.
Zdjęcia płotu.

9

background image

W przypadku badań na modelach naleŜy zwrócić uwagę na interpretację wyników
(modele róŜnią się cechami mechanicznymi od rzeczywistych obiektów, istotna
staje się interpretacja wyników).

W modelach zazwyczaj nie udaje się zachować zgodności modułu spręŜystości oraz
współczynnika Poissona w stosunku do obiektów rzeczywistych.

Modele pośrednie – rezygnuje się z podobieństwa niektórych cech mechanicznych
materiału pozostawiając cechy wymiarowe (np. zastąpienie w modelu betonu
gipsem)

Tensometria

Bezpośrednia metoda badania elementów lub próbek polegająca na pomiarze
odkształceń materiału poddanego działaniu obciąŜeń zewnętrznych (statycznych
lub dynamicznych).

JeŜeli

odkształcenia

pozostają

w

granicach

prawa

Hooke’a

moŜna

dla

pomierzonych odkształceń obliczyć odpowiadające im wartości napręŜeń. Pomiar
odkształcenia dokonywany jest na pewnym załoŜonym z góry odcinku zwanym bazą
pomiarową .

Odczytana wartość odkształcenia jest wartością średnią odpowiadającą długością

bazy.

Urządzenia słuŜące do pomiaru odkształceń elementu nazywamy tensometrami.

10

background image

Podział tensometrów w zaleŜności od ich cech i techniki wykonywania
pomiarów

tensometry mechaniczne

tensometry elektrooporowe,

tensometry strunowe

tensometry indukcyjne

tensometry optyczno – mechaniczne

Podstawowe elementy tensometrii

Baza pomiarowa
– odcinek pomiarowy wyznaczony przez czujnik tensometru, którego wielkość
zmienia się wraz z odkształceniem materiału.

zmienia się wraz z odkształceniem materiału.

Czujnik pomiarowy

urządzenie

pozwalające

odczytać

zmianę

wielkości

mechanicznej

(odkształcenie badanego elementu)

Przekładnia

– część umoŜliwiająca przekazanie mierzonej wielkości fizycznej wywołanej

odkształceniem elementu.

PrzełoŜenie

– skala zwielokrotnienia mierzonej przy odczycie wartości – stosunek długości

drogi przebytej przez wskaźnik urządzenia rejestrującego do odpowiedniej tej
drodze zmianie długości bazy.

11

background image

Kryteria wyboru czujników

1. Miejsce wykonywania pomiarów (powierzchnia, wnętrze betonu, 

zbrojenie),

2. Okres wykonywania pomiarów 

doraźne,

długotrwałe,

3. Charakter przebiegu zmian odkształceń 

obciąŜenia statyczne, 

obciąŜenia dynamiczne,

4.

Wymagana dokładność pomiaru,

12

4.

Wymagana dokładność pomiaru,

5. Warunki instalacji i dokonywania pomiaru 

laboratoryjne,

poligonowe,

6. Ilość miejsc równoczesnych  pomiaru,

7. Wymiary i geometria badanych elementów

Niewłaściwy dobór czujników moŜe prowadzić do fałszowania wyników,
wydłuŜenia czasu lub wręcz niemoŜności dokonania niezbędnych odczytów.

background image

Dobór czujników tensometrycznych 

- powinien być taki, aby pomiar był optymalny.

Dobór bazy pomiarowej  

13

- odcinek na którym mierzymy wielkość  przemieszczenia 
powinien być taki, aby pomiar był obciąŜony jak najmniejszym 
błędem.

background image

Zasady doboru bazy pomiarowej.

Długość bazy ma znaczący wpływ na pomiary odkształceń betonu – im jest ona
dłuŜsza tym dokładność pomiaru jest większa.

Kryterium dokładności pomiaru

m

c

l

l

=

=

ε

ε

min

gdzie:

ε- odkształcenie materiału,
c – działka tensometru,
m – przełoŜenie tensometru

Kryterium strukturalne

l

m

c

l

l

=

=

ε

wymaga się uwzględnienia niejednorodnej struktury betonu.

Baza

powinna

być

odpowiednio

długa

ze

względu

na

róŜne

współczynniki

spręŜystości matrycy i kruszywa i zaleŜy od maksymalnej wielkości ziaren
kruszywa.

Na podstawie wyników doświadczeń przyjmuje się, Ŝe baza powinna być:

> 4 -

5 d

g

(błąd pomiaru 5

%)

> 8 - 10 d

g

(błąd pomiaru 2,5%)

Kryterium napręŜeniowe

– baza pomiarowa nie moŜe być zbyt duŜa, aby umoŜliwić pomiar odkształcenia
występującego w przybliŜeniu na niewielkim obszarze elementu, a nie średniego
pomiaru odkształceń całego elementu.

14

background image

Błędy w dokonywanych pomiarach

Błędy grube

– powstają na skutek zmian warunków pomiaru lub spowodowane są przez
dokonującego pomiar, są łatwe do rozpoznania, a odczyt trzeba odrzucić.

Powstają np. w wyniku odczytania niewłaściwej podziałki, przestawienia cyfr,
zapisania innej liczby, zastosowania uszkodzonego czujnika itp.

Błędy systematyczne

– powstają na skutek róŜnorodnych okoliczności, mają w przybliŜeniu przy stałych

– powstają na skutek róŜnorodnych okoliczności, mają w przybliŜeniu przy stałych

warunkach stałą wartość, a skutek ich działania moŜe być określony.

Są to najczęściej błędy samej techniki laboratoryjnej.

Część z nich moŜna eliminować, a część skorygować przez wprowadzenie

poprawek w wynikach pomiaru.

Błędy przypadkowe

– są efektem działania wielu drobnych i zmiennych czynników o charakterze
losowym.

Nie moŜna ich ujawnić ani wyeliminować z wielkości pomiaru.

15

background image

Opracowanie statystyczne wyników pomiaru.

Polega

na

dokładniejszym

oszacowaniu

mierzonej

wielkości.

Na

podstawie

pomiarów wielkości mierzonej odczytujemy n wyników: X

1

, X

2

, ....., X

n

.

Przyjmuje się, Ŝe prawdopodobieństwo wystąpienia błędów ujemnych o tej samej
wartości bezwzględnej jest takie same, jak prawdopodobieństwo wystąpienia
wartości dodatnich, a funkcja rozkładu bezwzględnych wartości jest malejąca.

Przy tych załoŜeniach moŜna przyjąć, Ŝe błędy przypadkowe podlegają rozkładowi
normalnemu Gaussa.

Przyjmuje się, Ŝe dla otrzymanych wyników najbardziej prawdopodobną wielkością
będzie średnia arytmetyczna określona wzorem:

=

n

i

x

X

1

=

=

i

i

x

n

X

1

Parametrem charakteryzującym rozrzut wyników jest odchylenie standardowe
poszczególnego pomiaru:

=

2

)

(

1

X

i

X

n

s

Przy ograniczonej liczbie prób (tak jak jest zazwyczaj w praktyce):

=

2

)

(

1

1

X

i

X

n

s

Ponadto określa się rozrzut średniej arytmetycznej serii pomiarów:

n

s

X

s

=

16

background image

Techniki pomiarowe – tensometryczne pomiary odkształceń

Klasyfikacja czujników tensometrycznych

1. Czujniki do pomiaru przemieszczeń (wbudowane w układ tensometru),

2. Czujniki do pomiaru odkształceń

Podział czujników ze względu na budowę

1. Tensometry mechaniczne

Czujniki zegarowe,

Czujniki zegarowe Huggenbergera,

17

Czujniki zegarowe Huggenbergera,

Tensometr dźwigniowy Huggenbergera

2. Tensometry „elektryczne”

Elektrooporowe,

Indukcyjne,

Pojemnościowe

3. Tensometry strunowe

background image

Tensometria mechaniczna

Tensometry mechaniczne są urządzeniami o przekładni mechanicznej w postaci 
układów dŜwigniowych. 
Bazę tensometru mechanicznego wyznaczają dwa ostrza: stałe i ruchome. 
Odkształcenie bazy badanego elementu powoduje przyrost bazy o ∆l, co 
jednocześnie powoduje przemieszczenie się ruchomego ostrza. 

Podstawowe typy czujników.

Czujniki zegarowe

– typowe czujniki mają działkę 0,01 mm oraz zakres pomiarowy 10mm. 

Stosowane są do pomiaru ugięć oraz przemieszczeń poziomych oraz jako główny 
element róŜnego typu tensometrów o przekładniach dźwigniowych. 

Zasada pracy

– trzpień mierniczy jest połączony z układem kółek zębatych, przekazujących jego 

ruchy na koło powodujące obrót wskazówki zegara. 
RóŜnica wskazań zegara przy zadanym przyroście obciąŜenia pokazuje przyrost 
przemieszczenia konstrukcji.

Schemat konstrukcji czujnika zegarowego

1.trzpień mierniczy,
2.koło zębate,
3.koło zębate,
4.wskazówka,
5.spręŜyna powrotna,

spręŜyna likwidująca luzy

18

background image

Tensometry nasadowe (przykładane, ekstensometry)

19

Tensometr typu Huggenbergera

•długość bazy pomiarowej: 200-500 mm,

•zakres pomiarowy: ∆l

max

= 4 mm,

•dokładność pomiaru: 1 działka = 0,001 mm 

Tensometr Demee

•długość bazy pomiarowej: 100, 200, 400,        
500 mm

•zakres pomiarowy: ∆l

max

= 5 mm,

•dokładność pomiaru: 1 działka = 0,001 mm 

background image

1.

beleczka,

2.

ostrze stałe,

3.

ostrze ruchome,

4.

badany element,

5.

zacisk

Tensometr mechaniczno- optyczny  Martensa

(o przekładni  mieszanej mechaniczno – optycznej)

•skomplikowana budowa,

•duŜa wraŜliwość na wstrząsy

•dokładność pomiaru: 1 działka = 2x10

-6

m

5.

zacisk

6.

zwierciadło,

7.

listwa z podziałką,

8.

lunetka obserwacyjna

.

20

background image

Przykłady tensometrów mechanicznych

Tensometr dźwigniowy Huggenbergera

długość bazy pomiarowej: 20-1100 mm

zakres pomiarowy: ∆l

max

= 0,1 – 0,125 

mm

wszechstronność stosowania, duŜa 

dokładność pomiaru,

bogaty osprzęt – przedłuŜacze bazy    

pomiarowej, osprzęt mocujący do 
elementu, podkładki oparcia ostrza na 
powierzchni elementu

.

Budowa tensometru dźwigniowego Huggenbergera

1.ostrze nieruchome,

1.ostrze nieruchome,
2.kadłub,
3.ostrze ruchome,
4.dźwignia,
5.beleczka pozioma,
6.dźwignia,
7.wskazówka,
8.oś obrotu,
9.spręŜyna napinająca,
10.skala

21

background image

Zalety tensometrii mechanicznej

•duŜa dokładność pomiaru,

•stabilność zera pomiarowego (moŜliwe pomiary długotrwałe),

•moŜliwość wykonania pomiarów jednym czujnikiem w wielu miejscach,

•niewraŜliwość na wpływy zmian wilgotności.

Wady tensometrii mechanicznej

•brak moŜliwości pomiaru odkształceń pod obciąŜeniami dynamicznymi i 
wielokrotnie zmiennymi,

wielokrotnie zmiennymi,

•wraŜliwość na zmiany temperatury (eliminuje się je poprzez wykonanie 
metalowych części z inwaru i kontrolowanie zmienności bazy pomiarowej),

•kłopotliwy sposób mocowania do badanych elementów,

•niemoŜliwość pomiaru w momencie zniszczenia elementu,

•brak moŜliwości pomiaru odkształceń na powierzchniach zakrzywionych,

•brak moŜliwości pomiaru odkształceń stali zbrojeniowej.

22

background image

Tensometria elektryczna

Tensometria elektryczna wykorzystuje do pomiaru odkształceń elementów 
zjawiska związane z przepływem prądu elektrycznego w warunkach zmiany 
długości czujnika.

Zasadnicze części tensometrii elektrycznej:

•czujnik

– przejmuje odkształcenia badanego elementu i przetwarza je na 

wielkość elektryczną,

•mostek pomiarowy

– układ elektryczny z elementem zasilającym w którym 

czujnik pracuje,

•wzmacniacz 

– urządzenie wzmacniające wielkość sygnału przekazywanego od 

czujnika lub mostka pomiarowego

czujnika lub mostka pomiarowego

•urządzenie rejestrujące zmiany mierzonych wielkości

Podział tensometrii elektrycznej w zaleŜności od czujników:

•tensometria elektrooporowa 

•tensometria indukcyjna,

•tensometria piezoelektryczna.

•tensometria pojemnościowa.

23

background image

Tensometria elektrooporowa

Wykorzystuje zjawisko zmiany oporności przewodnika prądu na skutek zmiany jego
długości

.

R

R

k

k

R

R

=

=

1

ε

ε

k – stała tensometryczna wyznaczana doświadczalnie.
Po raz pierwszy zjawisko to zostało wykorzystane do pomiaru odkształceń w 1937 r
przez Simmonsa i Ruge.

Czujnik oporowy

– składa się z odpowiednio ukształtowanego drucika oporowego oraz 2 warstw
bardzo cienkiej bibułki, folii lub plastiku.
Druciki wykonane są ze stopów metali półszlachetnych, w Polsce najczęściej

Druciki wykonane są ze stopów metali półszlachetnych, w Polsce najczęściej
stosowany jest konstantan (stop miedzi i niklu: 60%Cu, 40% Ni), od rodzaju drutu
zaleŜy stała czujnika

k=1,2-3,5.

Czujnik węŜykowy

1.   

siatka rezystancyjna w kształcie węŜyka, 

2.  podkładka nośna lub ochronna (papier lub folia), 
3.  przewody doprowadzające

24

background image

1

.  drut rezystancyjny,   

2.  podkładka nośna lub ochronna (papier   lub folia), 
3.  przewody doprowadzające, 
4. poprzeczki miedziane

.

Czujnik kratowy (Gustafssona)

1

.  siatka rezystancyjna,

2.  podkładka nośna,  
3.  nakładka ochronna, 
4.  przewody doprowadzające,
5.  klej

Czujnik foliowy

Układy rozet tensometrycznych

prostokątny 

typu delta

Aparatura pomiarowa

– słuŜy do pomiaru zmiany oporności układy wskutek odkształcenia.
Najczęściej stosowane układy: mostek Wheatstone’a dla metody wychyłowej i

metody zerowej.

Rozety tensometryczne

25

background image

Metoda wychyłowa:

•Mostek zeruje się za pomocą 
potencjometru przed kaŜdym pomiarem
•Odkształcenie elementu powoduje 
zmianę oporu i rozstrojenie mostka oraz 
wychylenie wskazówki galwanometru.
•Na podstawie odczytu tego wychylenia 
moŜna obliczyć ε (lub od razu ze skali 
odczytuje się ε)

P – potencjometr,
T

c

, T

k

– tensometry: czynny i kompensacyjny,

R

3

, R

4

– oporniki mostka

Układ pomiarowy mostka Wheatstone’a

T

c

, T

k

– tensometry: czynny i kompensacyjny,

R

3

, R

4

– oporniki mostka

R

regul

– opornik regulowany

Metoda zerowa

•Pomiaru dokonuje się przez 
zrównowaŜenie mostka przed i po 
obciąŜeniu.
•Uzyskanie równowagi dokonuje się za 
pomocą regulowanego opornika.
•RóŜnica odczytu przed i po obciąŜeniu 
pozwala na wyznaczenie ∆R lub ε

Powszechnie stosuje się mostki z wbudowanymi wzmacniaczami zastępując
wraŜliwy na wstrząsy galwanometr miliamperomierzami.

26

background image

Zalety tensometrii elektrooporowej

•duŜa czułość czujników skutkująca duŜą dokładnością pomiaru, do 0,001‰

•moŜliwość dokonywania pomiaru w duŜej liczbie punktów pomiarowych, takŜe 
oddalonych od siebie lub trudno dostępnych,

•pomiary moŜna prowadzić aŜ do zniszczenia próbki (elementu),

•moŜliwość elektronicznego przetwarzania pomiarów,

•niewraŜliwość na wstrząsy umoŜliwiająca pomiar odkształceń przy obciąŜeniu 
zarówno statycznym jak i dynamicznym,

zarówno statycznym jak i dynamicznym,

•małe wymiary i łatwość mocowania,

•moŜliwość pomiaru na powierzchniach zakrzywionych,

•moŜliwość pomiarów odkształceń stali zbrojeniowej.

Wady tensometrii elektrooporowej

•zjawisko pełzania eliminuje moŜliwość pomiarów długotrwałych

•wraŜliwość na wpływy zmiany temperatury i wilgotności,
moŜliwość jednorazowego uŜytku

27

background image

Tensometria indukcyjna

Opiera się na zjawisku zmiany prądów indukcyjnych wywołanych zmianami
wielkości mechanicznych czujnika (odkształceniami).

Czujniki indukcyjne
– stosowane są gdy obciąŜenia są statyczne lub cykliczne.

Czujniki indukcyjne pracują razem z urządzeniem z falą nośną i woltomierzem

cyfrowym.

Bezpośrednio wartość przemieszczenia moŜemy obserwować na wyświetlaczu

woltomierza cyfrowego.

Działanie ich jest oparte na zasadzie zmiany indukcyjności zespołu cewka

indukcyjna

rdzeń

magnetyczny

pod

wpływem

przemieszczenia

elementu

konstrukcji.

Schemat budowy czujnika indukcyjnego

28

background image

Zalety tensometrii indukcyjnej

DuŜa dokładność pomiaru do 0,001‰,

MoŜliwość stosowania do pomiarów  przy obciąŜeniach długotrwałych,

MoŜliwość elektronicznego  przetwarzania wyników,

NiewraŜliwość na wilgoć.

Wady tensometrii indukcyjnej

29

Wady tensometrii indukcyjnej

WraŜliwość na zmiany temperatury,

Brak moŜliwości stosowania przy obciąŜeniach dynamicznych,

Kłopotliwy sposób mocowania do elementu,

Brak moŜliwości pomiaru powierzchni zakrzywionych  

background image

Tensometria strunowa

Opiera się na pomiarze zmian częstotliwości drgań własnych napiętej struny
wywołanych zmianą wielkości mechanicznej czujnika (odkształceniem).

Schemat budowy tensometru strunowego Schäfera

1.

struna,

2.

ostrze nieruchome,

2.

ostrze nieruchome,

3.

ostrze ruchome,

4.

śruba regulacyjna,

5.

badany przedmiot,

6.

wzbudnik drgań,

7.

stabilizator napięcia,

8.

struna wzorcowa

9.

kadłub,

10. oscylograf

30

background image

Zalety tensometrii strunowej

Bardzo duŜa dokładność  pomiaru,

NiewraŜliwość na wilgoć (pod wodą takŜe),

MoŜliwość elektronicznej rejestracji pomiarów,

MoŜliwość wielokrotnego uŜytkowania czujników,

MoŜliwość pomiarów przy obciąŜeniach długotrwałych.

31

Wady tensometrii strunowej

WraŜliwość na temperaturę,

Kłopotliwy sposób mocowania,

Brak moŜliwości pomiaru na powierzchniach zakrzywionych.

background image

Oznaczenie wytrzymałości betonu na ściskanie – metody niszczące

Przeprowadzenie badań wytrzymałościowych betonu

Próbki do badań betonu wg PN – EN 12390 – 1 mogą mieć kształt sześcienny, 
walcowy lub prostokątny o róŜnych wymiarach nominalnych.

Norma rozróŜnia formy zwykłe i precyzyjne oraz określa dla nich wymagania w 
zakresie płaskości, prostopadłości i równości powierzchni.

Próbki do badań wg PN – EN 12390 – 2 powinny być :

wykonane w formach napełnianych 

zagęszczanych w co najmniej w dwóch warstwach .

grubość kaŜdej warstwy nie powinna być większa niŜ 100 mm.

zagęszczenie – wibratorem wgłębnym , na stole wibracyjnym; lub ręcznie –

prętem.

próbki w formach 16 godz. ale nie dłuŜej niŜ 3 dni. 

temperatura 20 ± 2°C 

wilgotność względna  ≥95%

32

background image

4. Kształt, wymiary i tolerancje próbek do badania wg 13590 -1

4.1 Postanowienia ogólne

Dla kaŜdego kształtu próbki zaleca się, aby podstawowy wymiar d wynosił co 
najmniej 3 i pół krotności wymiaru nominalnego ziaren kruszywa w betonie 

33

background image

34

background image

Badanie wytrzymałości na ściskanie wg PN – EN 12390 – 3

Przeprowadza się na próbkach sześciennych, walcowych wykonanych  w 
formach lub odwiertach.

Jeśli wymiary próbek są przekroczone to naleŜy je odrzucić lub dostosować

Dostosowanie – wyrównanie powierzchni przez szlifowanie lub nałoŜenie 
warstwy wyrównującej (zaprawa z cem. glinowego, nakładki mieszanki 
siarkowej , nakładki piaskowej.

ObciąŜenie powinno narastać ze stałą prędkością:  0,2 – 1,0 Mpa/s 

Wytrzymałość betonu na ściskanie zaokrąglamy do 0,5 MPa

Wytrzymałość betonu na ściskanie zaokrąglamy do 0,5 MPa

Prawidłowy kształt zniszczonych próbek 

Główną właściwością  określającą beton jest wytrzymałość charakterystyczna 
na ściskanie.

Wytrzymałość charakterystyczna 

wartość wytrzymałości , poniŜej której moŜe  się znaleźć 5% populacji 

wszystkich moŜliwych oznaczeń wytrzymałości dla danej objętości  betonu 

35

background image

Wytrzymałość charakterystyczną betonu na ściskanie oblicza się:

Przy produkcji ciągłej liczba próbek w serii ≥ 15

Przy produkcji początkowej  wymagana liczba próbek w serii wynosi n=3

f

cm

≥  f

ck

+ 1,48σ

;   fci ≥  fck - 4 

f

cm

≥  f

ck

+ 4   ;   fci ≥  fck - 4  

36

Wstępne odchylenie standardowe s, oblicza się na podstawie co najmniej 35 
kolejnych wyników badań , wykonanych w okresie do 3 miesięcy bezpośrednio 
poprzedzającym okres produkcji, podczas którego ma być sprawdzona zgodność.

Wartość ta powinna być przyjęta jako oszacowanie odchylenia standardowego 
populacji, σ.

Przyjęta wartość powinna być potwierdzona, w toku późniejszej produkcji betonu 
według wybranej metody 1 lub 2.

background image

7  Obliczanie wyników

Wytrzymałość na ściskanie oblicza się ze wzoru

fc = F / Ac

37

background image

Rys. 1  Prawidłowe zniszczenie próbek sześciennych

38

background image

Rys.2 Wybrane przykłady nieprawidłowego zniszczenia próbek sześciennych

39