RU2486488C1 - Method to determine concrete strength - Google Patents
Method to determine concrete strength Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486488C1 RU2486488C1 RU2011149867/28A RU2011149867A RU2486488C1 RU 2486488 C1 RU2486488 C1 RU 2486488C1 RU 2011149867/28 A RU2011149867/28 A RU 2011149867/28A RU 2011149867 A RU2011149867 A RU 2011149867A RU 2486488 C1 RU2486488 C1 RU 2486488C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strength
- dependence
- concrete
- liquid
- destructive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам по испытаниям строительных материалов из бетона, а именно к определению их механических свойств, в частности прочности, как при промежуточном контроле изделий на стадии формирования физико-механических свойств, так и при обследовании конструкций уже построенных зданий и сооружений.The invention relates to methods for testing building materials made of concrete, and in particular to determining their mechanical properties, in particular strength, both during the intermediate inspection of products at the stage of formation of physical and mechanical properties, and during the inspection of structures of already constructed buildings and structures.
Существуют разрушающие и неразрушающие методы контроля.There are destructive and non-destructive methods of control.
Способы неразрушающей оценки включают в себя методы пластической деформации, упругого отскока, ультразвуковой метод, метод волновых ударов и другие [ГОСТ 22690-88. Бетоны, определение прочности механическими методами неразрушающего контроля].Non-destructive evaluation methods include methods of plastic deformation, elastic rebound, ultrasonic method, wave shock method and others [GOST 22690-88. Concretes, determination of strength by mechanical methods of non-destructive testing].
Известен метод неразрушающего определения прочности бетона при помощи эталонного молотка Кашкарова [Рекомендации по определению прочности бетона эталонным молотком Кашкарова по ГОСТ 22690.2-77]. В соответствии с ГОСТ 22690-88 способ основан на зависимости между прочностью бетона R и величиной косвенной характеристики прочности бетона Н, определяемой как отношение диаметра отпечатка на бетоне к диаметру отпечатка на эталонном стальном стержне.The known method of non-destructive determination of concrete strength using a Kashkarov standard hammer [Recommendations for determining the strength of concrete with a Kashkarov standard hammer according to GOST 22690.2-77]. In accordance with GOST 22690-88, the method is based on the relationship between the strength of concrete R and the value of the indirect strength characteristics of concrete N, defined as the ratio of the diameter of the imprint on concrete to the diameter of the imprint on a reference steel bar.
Известен способ определения прочности бетона методом неразрушающего контроля и устройство для его осуществления, позволяющее определять прочность бетона неразрушающим методом с помощью измерения отпечатка молотка на образце и сопоставляя его с мерительной шкалой на линейке [RU, патент 2145070, G01N 3/00, 3/02, 3/32, G01B 3/02, 2000]. Данный способ принят за прототип.There is a method of determining the strength of concrete by non-destructive testing and a device for its implementation, which allows to determine the strength of concrete by a non-destructive method by measuring the print of a hammer on a sample and comparing it with a measuring scale on a ruler [RU, patent 2145070, G01N 3/00, 3/02, 3/32, G01B 3/02, 2000]. This method is adopted as a prototype.
Задачей предлагаемого изобретения является сокращение времени определения прочности объектов и расширение диапазона применения методов неразрушающего контроля.The objective of the invention is to reduce the time to determine the strength of objects and expand the range of application of non-destructive testing methods.
Определение проводится следующим образом. Готовят растворы стандартной жидкости, в нашем случае водно-спиртовые растворы этанола различных концентраций. На образец наносится капля смачивающей жидкости. По параметрам капли измеряют угол смачивания поверхности θ. Формулируют зависимость cosθ-1=f(1/σж), определяют тангенс угла наклона данной функциональной зависимости а. По предварительно полученной зависимости рассчитывают прочность бетонных образцов.The definition is as follows. Solutions of a standard liquid are prepared, in our case, water-alcohol solutions of ethanol of various concentrations. A drop of wetting liquid is applied to the sample. According to the parameters of the droplet, the surface wetting angle θ is measured. Formulate dependence cosθ-1 = f (1 / σ x) determine the slope of the functional relationship as well. According to the previously obtained dependence, the strength of concrete samples is calculated.
Поверхностное натяжение стандартной жидкости σж устанавливают любым известным способом: методом Ребиндера, методом счета капель и т.д. [Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества: Справочник / А.А.Абрмзон, Л.Е.Боброва, Л.П.Зайченко и др. - Л.: Химия, 1984-392 с., ил.]. В нашем случае использовался метод висящей капли, реализуемый на установке EasyDrop, предназначенной для измерения поверхностного натяжения, межфазного натяжения между двумя жидкостями, а также для измерения краевого угла смачивания между жидкостью и твердой поверхностью. Результаты измерений поверхностного натяжения жидкости различных водно-спиртовых растворов этанола приведены в таблице 1.The surface tension of a standard fluid σ W is established by any known method: the Rebinder method, the method of counting drops, etc. [Surface phenomena and surfactants: Handbook / A.A. Abrmzon, L.E. Bobrova, L.P. Zaichenko et al. - L .: Chemistry, 1984-392 p., Ill.]. In our case, the hanging drop method was used, implemented on the EasyDrop setup, designed to measure surface tension, interfacial tension between two liquids, and also to measure the contact angle between the liquid and a solid surface. The results of measurements of the surface tension of the liquid of various aqueous-alcoholic solutions of ethanol are shown in table 1.
Определение угла смачивания поверхности испытуемого материала проводят любым известным способом (цифровым фотографированием, наблюдением под микроскопом), в данном случае использовалась лабораторная установка EasyDrop, принцип измерения которой основан на подсвечивании капли с одной стороны подъемного столика и записи видеокамерой и передачи изображения капли на компьютер (фиг.1). При помощи программного обеспечения DSA1 анализируется форма капли и определяется краевой угол. Рассчитывают косинус угла смачивания и по предварительно построенной калибровочной зависимости определяют прочность бетонных образцов.The wetting angle of the surface of the test material is determined by any known method (digital photography, observation under a microscope), in this case, the EasyDrop laboratory setup was used, the measurement principle of which is based on highlighting the drop on one side of the lift table and recording it with a video camera and transferring the image of the drop to a computer (Fig. .one). Using the DSA1 software, the droplet shape is analyzed and the contact angle determined. The cosine of the wetting angle is calculated, and the strength of concrete samples is determined from the previously constructed calibration dependence.
Калибровочную зависимость получают следующим образом. Изготовляются балочки размером 40×40×160 мм из раствора цемента и песка при температуре 20°С с применением вибрации в течение 3 мин на площадке с амплитудой 0,35 мм и частотой колебания 3000 в 1 мин [ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Общие положения и ГОСТ 310.4-81 (2003) Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии]. Прочностные характеристики стандартных образцов определяются неразрушающим методом контроля с помощью измерителя прочности бетона ИПС-МГ4.03 после 28 суток выдержки образцов. Для проведения параллельных измерений изготовляются по три стандартных образца шести различных по содержанию песка, цемента и воды смесей. Для всех образцов определяется прочность на сжатие по методике для определения прочности молотком Кашкарова, среди трех образцов смеси определяется среднее значение прочности.The calibration dependence is obtained as follows. Beams with a size of 40 × 40 × 160 mm are made from a solution of cement and sand at a temperature of 20 ° C using vibration for 3 minutes at a site with an amplitude of 0.35 mm and an oscillation frequency of 3000 in 1 min [GOST 310.1-76 Cements. Test methods. General provisions and GOST 310.4-81 (2003) Cements. Methods for determining the tensile strength in bending and compression]. The strength characteristics of standard samples are determined by the non-destructive testing method using a concrete strength meter IPS-MG4.03 after 28 days of exposure of the samples. To conduct parallel measurements, three standard samples of six different mixtures of sand, cement and water are produced. For all samples, the compressive strength is determined by the method for determining the strength with a Kashkarov hammer; among the three samples of the mixture, the average value of strength is determined.
Угол смачивания определяют на установке Easy Drop водно-спиртовым раствором.The wetting angle is determined on the installation Easy Drop water-alcohol solution.
Поверхностное натяжение водно-спиртовых растворов определяют методом висячей капли. В испытаниях опытным путем были подобраны физические параметры капли, диаметр капилляра - 1,821 мм. В таблице 1 представлены полученные результаты значений поверхностного натяжения водно-этанольных растворов σж. Все эксперименты проводились при 22±1°С.The surface tension of water-alcohol solutions is determined by the hanging drop method. In tests, the physical parameters of the drop were selected experimentally, the diameter of the capillary was 1.821 mm. Table 1 presents the obtained results of the surface tension values of water-ethanol solutions σ g . All experiments were carried out at 22 ± 1 ° C.
По полученным значениям строят график функциональной зависимости cosθ-1=f(1/σж). Данная зависимость описывается уравнением прямой линии (фиг.2).Based on the obtained values, a graph of the functional dependence cosθ-1 = f (1 / σ W ) is plotted. This dependence is described by the equation of a straight line (figure 2).
В таблице 2 приведены коэффициенты а и b уравнения cosθ-1=а×(1/σж)+b, достоверность аппроксимации (R2) для каждой серии экспериментов.Table 2 shows the coefficients a and b of the equation cosθ-1 = a × (1 / σ W ) + b, the reliability of the approximation (R 2 ) for each series of experiments.
Сопоставляя прочность бетонных образцов со значением тангенса угла наклона прямой а, можно выделить прямолинейную зависимость. Функциональная зависимость тангенса угла наклона прямой cosθ-1=а×(1/σж)+b от параметра прочности стандартного образца (Р) имеет линейный характер с удовлетворительным значением достоверности аппроксимации (R2=0,92). Прочность определяют по следующей зависимости:Comparing the strength of concrete samples with the value of the slope of the straight line a , we can distinguish a linear relationship. The functional dependence of the slope of the straight line cosθ-1 = a × (1 / σ W ) + b on the strength parameter of the standard sample (P) is linear in nature with a satisfactory value of the approximation reliability (R 2 = 0.92). Strength is determined by the following relationship:
гдеWhere
а - тангенс угла наклона зависимости cosθ-1=f(1/σж). and - the tangent of the slope of the dependence cosθ-1 = f (1 / σ W ).
Применение способа определения прочности бетона позволит сократить продолжительность измерения за счет сокращения выполняемых операций. Предлагаемый способ позволяет определять прочность на любом этапе набора прочности конструкций, а также в существующих зданиях и сооружениях.The application of the method for determining the strength of concrete will reduce the duration of the measurement by reducing the operations performed. The proposed method allows to determine the strength at any stage of the set of structural strength, as well as in existing buildings and structures.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149867/28A RU2486488C1 (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Method to determine concrete strength |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149867/28A RU2486488C1 (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Method to determine concrete strength |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2486488C1 true RU2486488C1 (en) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011149867/28A RU2486488C1 (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Method to determine concrete strength |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2486488C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2791976C1 (en) * | 2022-04-26 | 2023-03-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" | Method for determining cement activity |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU888004A1 (en) * | 1979-05-22 | 1981-12-07 | Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Госстроя Ссср | Concrete strength determining method |
RU2145070C1 (en) * | 1998-06-08 | 2000-01-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Ринг" | Process determining strength of concrete by nondestructive method of test and gear for its realization |
RU2271528C1 (en) * | 2004-07-09 | 2006-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "Спектр-Конверсия" | Building structure concrete strength test method, profiled groove boring device, anchoring means for building structure concrete strength test and force-applying device therefor, as well as orifice drilling jig |
US20100024529A1 (en) * | 2008-08-04 | 2010-02-04 | Raymond Giles Dillingham | Device and method to measure wetting characteristics |
-
2011
- 2011-12-07 RU RU2011149867/28A patent/RU2486488C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU888004A1 (en) * | 1979-05-22 | 1981-12-07 | Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Госстроя Ссср | Concrete strength determining method |
RU2145070C1 (en) * | 1998-06-08 | 2000-01-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Ринг" | Process determining strength of concrete by nondestructive method of test and gear for its realization |
RU2271528C1 (en) * | 2004-07-09 | 2006-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "Спектр-Конверсия" | Building structure concrete strength test method, profiled groove boring device, anchoring means for building structure concrete strength test and force-applying device therefor, as well as orifice drilling jig |
US20100024529A1 (en) * | 2008-08-04 | 2010-02-04 | Raymond Giles Dillingham | Device and method to measure wetting characteristics |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2791976C1 (en) * | 2022-04-26 | 2023-03-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" | Method for determining cement activity |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Helal et al. | Non-destructive testing of concrete: A review of methods | |
Aliabdo | Reliability of using nondestructive tests to estimate compressive strength of building stones and bricks | |
Benmeddour et al. | Development of an ultrasonic experimental device to characterise concrete for structural repair | |
Ndagi et al. | Non-destructive assessment of concrete deterioration by ultrasonic pulse velocity: A review | |
Gehlot et al. | Study of concrete quality assessment of structural elements using ultrasonic pulse velocity test | |
Gupta et al. | Innovative test technique to evaluate “self-sealing” of concrete | |
RU2486488C1 (en) | Method to determine concrete strength | |
Gehlot et al. | Study of concrete quality assessment of structural elements using rebound hammer test | |
Jedidi | Evaluation of the concrete quality using destructive and non–destructive tests | |
KR101115459B1 (en) | Nondestructive testing device of concrete structures for ultrasonic attenuation measurement | |
Shafiei et al. | Suitability and Variability of Non-Destructive Testing Methods for Concrete Railroad Tie Inspection | |
RU2590224C1 (en) | Method of estimating bending stress in elements of structures | |
JP2003262581A (en) | Method for testing durability of concrete | |
Mahmood | Structural health monitoring using non destructive testing of concrete | |
Choudhari et al. | Evaluation of elastic moduli of concrete by ultrasonic velocity | |
Pazdera et al. | Evaluation of acoustic emission events generated at three point bending of different concrete specimens by spectral analysis | |
RU2582231C1 (en) | Method of testing for sulphide cracking of metal of electric welded and seamless pipes | |
RU2382351C2 (en) | Method of evaluation of loss of plasticity by change of microhardness of constructional steel | |
Ozsoy et al. | Nondestructive testing of concrete using ultrasonic wave propagation | |
Таубалды et al. | A comprehensive approach to concrete strength testing: combining destructive, non-destructive and wireless sensor methods | |
Al-Khafaji | The Effect of Coupling Media on the Pulse Velocity of Concrete | |
Sherpa et al. | Damage Identification of Crumbling Foundation using Non-Destructive Methods and Image Processing | |
Dhungana | Assessment of Concrete Strength in Existing Structures Using Nondestructive Tests at Kachankawal Rural Municipality, Nepal | |
Ghosh et al. | Non-destructive Testing of Concrete Cubes Under Various Curing Conditions: The Inaccuracies and Flaws | |
Shrestha | Concrete Crack Detection Using Non-Destructive Methods. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131208 |