Badania betonu

Jako udoskonalenie metody opartej na prędkości rozchodzenia się fal ultradźwiękowych Jones i Mayhew zaproponowali, aby mierzyć długość i prędkość fal powierzchniowych na powierzchni elementu betonowego (lub na powierzchni różnych warstw konstrukcji), przy określonych częstotliwościach równych 30-30 000 Hz. Korzystając z danych doświadczalnych, co do zależności między prędkością fali i jej długością, w próbkach wykonanych z tego samego rodzaju betonu określić można wytrzymałość i współczynnik sprężystości betonu w elemencie rzeczywistym (program uprawnienia budowlane na komputer).

Istnieje znaczna liczba specjalistycznych technik przeznaczonych do badania betonu. Obejmują one wiele rozwiązań, od urządzeń elektromagnetycznych do pomiaru grubości otuliny zbrojenia (BS 4408: Part 1: 1969) do metod rentgenowskich określania zmian gęstości betonu, włącznie z wykrywaniem wad zastrzyków cementowych oraz rakowatości betonu, a nawet lokalizacją zbrojenia technika ta omówiona jest w normie BS 4408: Part 3: 1970. Z uwagi na koszty stosowanie tych technik nie ulegnie prawdopodobnie rozpowszechnieniu w najbliższej przyszłości (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

W niektórych przypadkach pożądane jest określenie zmian zachodzących w wytrzymałości elementu betonowego, które mogą być zmianami zarówno korzystnymi, jak i niekorzystnymi, a które spowodowane być mogą niszczącym działaniem mrozu lub agresją chemiczną (uprawnienia budowlane). Badanie takie można przeprowadzić używając znacznej liczby próbek ściskanych z jednego zarobu, które będą badane w odpowiednich odstępach czasowych. Jest jednak zrozumiałe, że korzystniej byłoby obserwować zmiany jakości tych samych wybranych kilku próbek podczas całego okresu obserwacji (program egzamin ustny).

Współczynnik sprężystości

W tym celu skorzystać można z ogólnej zależności między wytrzymałością betonu i jego współczynnikiem sprężystości, ponieważ współczynnik ten można określić bez zniszczenia próbki. Ten związek zależy od użytego gatunku kruszywa, proporcji mieszanki i warunków pielęgnacji, jednak w przypadku tej samej próbki zmiany wartości współczynnika sprężystości mogą wskazywać zmienność wytrzymałości betonu (opinie o programie).

Współczynnik sprężystości wyznacza się badając próbki laboratoryjne, poddane drganiom podłużnym o częstotliwości naturalnej próbki, w związku z czym określany jest on jako współczynnik sprężystości dynamicznej. Norma BS 1881: 1970 zaleca używanie próbek podobnych do tych, które stosowane są przy określaniu wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu, tj. belek o wymiarach 150x150x750 mm lub 100x100x500 mm. Próbka zaciskana jest w części środkowej , elektromagnetyczny generator drgań (nadajnik) przymocowany zostaje do jednej z płaszczyzn czołowych próbki, a głowica odbierająca (odbiornik) do drugiej. Nadajnik drgań zasilany jest z oscylatora o częstotliwości drgań zmiennej w zakresie 100-10 000 Hz. Rozchodzące się w próbce drgania odbiera przeciwległa głowica, po czym po wzmocnieniu amplituda ich mierzona jest za pomocą odpowiedniej aparatury. Częstotliwość drgań wzbudzających zmieniana jest aż do uzyskania rezonansu przy podstawowej, tj. najniższej, częstotliwości drgań próbki (segregator aktów prawnych).

Prócz pomiarów opartych na rezonansowej częstotliwości drgań podłużnych stosuje się także drgania poprzeczne (giętne) oraz drgania skrętne. Wszystkie trzy metody opisane są w normie ASTM C 215-60, zatwierdzonej w 1970 r. Pomiar dynamicznego współczynnika sprężystości ma duże znaczenie w wielu badaniach laboratoryjnych, jednak dla jakichkolwiek porównań ogólnych nie należy zapominać o ograniczeniach zależności między wytrzymałością a współczynnikiem sprężystości betonu (promocja 3 w 1). Przy rozważaniu jakości stwardniałego betonu stawiane jest niekiedy pytanie, czy skład betonu jest zgodny z projektem, a w celu wyjaśnienia tego zagadnienia podejmowane są fizyczne i chemiczne badania próbek stwardniałego betonu.