Рабочее заземление его назначение и устройство

Понятие рабочего заземления и его функция

Понятие рабочего заземления и его функция

Преднамеренное электрическое соединение любой точки сети, электрической установки или радиоэлектронной аппаратуры с заземляющим устройством (ЗУ) — это рабочее заземление. Относительно электроустановок существует два основных вида заземления: функциональное (рабочее) и защитное. Иногда встречаются и такие виды, как измерительное, контрольное и инструментальное.

  • Рабочее или функциональное заземление
  • Основные части конструкции
  • Цели и принципы работы
  • Системы заземления
    • Подсистема TN-C
    • Подсистема TN-C-S
    • Система TT

Системы заземления

1. Введение.

Заземление является одним из основных факторов обеспечивающих защиту от поражения электрическим током. В соответствии с главой 1.7 ПУЭ все системы заземления электроустановок можно разделить на две группы:

  • системы с глухозаземленной нейтралью к ним относятся система заземления TN (которая в свою очередь делится на системы TN-C, TN-C-S, TN-S) и система заземления TT
  • системы с изолированной нейтралью к ним относится система заземления IT

Первая буква аббревиатуры указывает на характер заземления источника питания, а вторая — на характер заземления открытых проводящих частей электроприемника:

  • T (от франц. terre — земля) — заземлено;
  • N (от франц. neutre — нейтраль) — соединение с нейтралью источника питания (зануление);
  • I (от франц. isolé — изолированный) — изолировано от заземления.

Так же в статье встречаются следующие аббревиатуры:

  • N — функциональный (рабочий) ноль — нулевой проводник используемый для подключения электроприемника.
  • PE — защитный ноль — защитный проводник предназначенный для заземления корпусов электрооборудования.
  • PEN — проводник совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.

Теперь подробно разберем перечисленные типы систем заземления.

2. Система заземления TN

Система TN — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания посредством нулевых защитных проводников (п.1.7.3. ПУЭ).

Как уже было написано выше система TN подразделяется на следующие системы (подсистемы): TN-C, TN-C-S, TN-S.

2.1 Система заземления TN-C

Система TN-C — это система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении. То есть при данной системе применяется общий PEN-проводник который используется как для подключения электроприемников так и для зануления их открытых проводящих частей (корпусов).

Система заземления TN-C схема:

Как видно на схеме при данной системе выполняется зануление токопроводящих корпусов электрооборудования, это необходимо для того, что бы при замыкании фазного провода на корпус электроприемника, вследствие его обрыва или повреждения изоляции, произошло короткое замыкание которое, в свою очередь, привело бы к срабатыванию защитной аппаратуры (автоматического выключателя) и отключению напряжения.

Главным недостатком системы TN-C является утеря ее защитных функций в случае отгорания (обрыва) PEN-проводника, при этом на зануленном корпусе электрооборудования может возникнуть опасный для жизни электрический потенциал.

Из-за недостаточной степени защиты в настоящее время данная система не применяется, однако она все еще встречается в зданиях старой постройки. При реконструкции старых зданий система заземления TN-C заменяется на систему TN-C-S или TN-S.

2.2 Система заземления TN-C-S

Система TN-C-S — это система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания. Другими словами при данной системе имеется PEN-проводник который, в определенной части этой системы, разделяется на нулевой рабочий (N-проводник) и нулевой защитный (PE-проводник).

Согласно пункту 1.7.135 ПУЭ В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного РЕ-проводника.

Таким образом схема системы заземления TN-C-S будет иметь следующий вид:

Примечание: перемычка между шинами должна иметь сечение не менее сечения PEN-проводника.

Данная система более надежна и обеспечивает более высоки уровень электробезопасности чем система TN-C, кроме того система TN-C-S обеспечивает защиту от обрыва нуля, а ее устройство обходится немногим дороже системы системы TN-C.

Однако эта система так же имеет существенный недостаток — при повреждении PEN проводника на участке сети между источником питания и зданием на всех корпусах электрооборудования соединенных с PE проводником появится опасный для жизни электрический потенциал.

Для предотвращения такого развития событий при системе TN-C-S выполняется повторное заземление PEN проводника, как показано на схеме.

Благодаря невысокой стоимости устройства системы TN-C-S и ее хорошими защитными характеристиками в настоящее время эта система получила наиболее широкое применение.

Подробную инструкцию по устройству заземления в частном доме по системе TN-C-S вы можете посмотреть здесь.

2.3 Система заземления TN-S

Система TN-S — это система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Система заземления TN-S схема:

Данная система обеспечивает высокий уровень безопасности, т.к. при ней исключена возможность возникновения опасного электрического потенциала на корпусах электрооборудования при повреждении питающей линии.

Однако система TN-S не получила широкого распространения ввиду своего главного недостатка — высокой стоимости, которая обусловлена необходимостью выполнения подключения электроустановок потребителей к источнику питания пятью проводами при трехфазном подключении либо тремя проводами при однофазном подключении, при этом отечественная энергетика ориентирована на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения, это значит, что при решении выполнить подключение по системе TN-S присоединение к существующим сетям электроснабжения будет невозможно, для такого подключения необходимо будет вести отдельную пятипроводную линию от источника питания (трансформаторной подстанции).

3. Система заземления TT

Система ТТ — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Система заземления TT схема:

В соответствии с пунктом 1.7.59. ПУЭ питание электроустановок по системе ТТ, допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Кроме того в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:

где Iа — ток срабатывания защитного устройства; Ra — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников — заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.

4. Система заземления IT

Система IT — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.

Читайте также:
Отопление, водоснабжение, канализация загородного дома: видео-инструкция по монтажу своими руками, виды, устройство, автономная канализационная система, фото и цена

Система заземления IT схема:

Система IT применяется, как правило, в электроустановках специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования безопасности, например лаборатории, угольные шахты, также может применяться в больницах для аварийного электроснабжения и освещения и т.п

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Отличие рабочего заземления от защитного

Рабочее и защитное заземление по правилам техники безопасности не должно совмещаться водной схеме. При атмосферных разрядах электрические приборы могут повредиться, при этом защитное заземление не сработает.

В схеме функционального (рабочего) заземления все токонесущие конструкции соединяются с электродами, установленными в грунте. Для корректной работы рабочего заземления используются также предохранители, которые принимают напряжение на себя и выходят из строя.

Рабочее заземление оборудуется в том случае, если к приборам прилагается указание производителя и требования, которые защищают данное устройство.

К защитному заземляющему устройству предъявляется больше требований, так как оно имеет более важные задачи: сохранение жизни людей.

Назначение рабочего заземляющего устройства Назначение защитного заземления
Большая мощность приборов Трехфазные приборы мощностью менее 1 кВт
Электронное чувствительное оборудование Одно- и двухфазные устройства, не имеющие контакта с грунтом
Медицинские приборы Техника мощностью более 1 кВт
Электронная техника, которая является носителем важной информации В схемах с предохранителями и нулевым защитным проводником

Самое надежное заземление предусмотрено в схеме электросети дома. Кабели, которые подходят к каждой розетке, должны быть трехжильными. Третья жила соединяется с землей и отводит статическое электричество, а также предотвращает короткие замыкания и попадание молнии внутрь здания.

Сопротивление заземления

Одной из величин, характеризующих защитное заземление, является его электрическое сопротивление. Сопротивление заземления зависит в первую очередь от характеристик грунта, в котором находятся заземляющие электроды и, в несколько меньшей степени, от удельного сопротивления заземлителей.

В качестве заземлителей применяются обычно стальные стержни или угольники, несколько реже используется медь, что связано с ее высокой стоимостью. Измеряется сопротивление заземления при помощи специальных приборов, которые в обязательном порядке имеются в любой энергетической организации или лаборатории. Там же можно узнать, какая должна быть норма сопротивления в каждом конкретном случае. Схема измерения на рис. ниже.

Схема измерения сопротивления заземления

На рисунке цифрой (1) обозначен контур заземления, сопротивление которого надо измерить. Цифрой (4) обозначен измерительный прибор (ИС-20/1, М416, Ф4103-М1 или аналогичный). Цифрами (2) и (3) обозначены вспомогательные электроды: (2) – потенциальный электрод, (3) – токовый электрод.

Сопротивление изоляции измеряется только при наихудших условиях. Летом – во время продолжительной сухой погоды. Зимой – во время максимального промерзания грунта. Само собой разумеется, что во время сырой погоды сопротивление будет идеальным, поэтому не имеет смысла производить измерения.

Естественное и искусственное заземление

Рассматривая виды заземления, упомянем естественные и искусственные конструкции, а также разновидности систем заземления (TT, IT, TN S, TN C S, TN C). Итак, естественное заземление — это конструкции, находящиеся в земле постоянно, такие как железобетонный фундамент. Сопротивление таких предметов нигде не регламентировано, поэтому как заземление электроустановок подобные естественные конструкции использовать нельзя.

Однако среди видов заземления нас больше интересуют искусственные конструкции. Это когда точку электросети, оборудования или установки специально объединяют с заземляющим устройством. Состоит заземляющее устройство из заземлителя и заземляющего проводника (шина, он же проводник с низким сопротивлением). Простейший заземлитель являет собой стержень из стали или меди, но может быть и более сложным сочетанием деталей различной формы.

Что нужно знать о качественном заземлении? Нужно добиться низкого соотношения сопротивления заземления к сопротивлению растеканию тока. Как это сделать? Для улучшения качества заземления подходит расширение площади заземляющих электродов, снижение удельного электрического сопротивления грунта, увеличение концентрации солей в грунте или его нагрев, а также большее заглубление электродов заземления или увеличение их количества.

Ознакомьтесь с требованиями ПУЭ и другими стандартами, по которым нормируется электросопротивление заземляющего устройства. Сопротивление будет отличаться в зависимости от условий грунта.

Что называется защитным заземлением

Название говорит само за себя – устройство, которое защищает человека посредством земли. То есть электрическое оборудование соединяется с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство складывается из двух элементов:

  • заземлителя – часть или группа связанных между собой частей, через которые проходит ток и находящихся в контакте с землей самостоятельно или через промежуточную среду (металлический предмет, электрод, уголок, труба);
  • заземляющего проводника – он соединяет заземляемый фрагмент и заземлитель.

Защитное заземление бывает двух видов: искусственное и естественное.

К искусственным относят стержни, трубы, уголки, сделанные из стали, длинна их должна достигать 2,5 метров. Эти устройства необходимо соединить между собой приваренной проволокой или металлическими полосами и заколотить в грунт. Этот вид заземления делается целенаправленно.

Естественное заземление – конструкция, всегда находящаяся в земле. Регулирование таких заземлений не происходит и не предъявляется никаких предписаний, поэтому они не подойдут для мощных электроустановок.

Эффективность заземления зависит от его сопротивления. Низкое напряжение на электрооборудовании является показателем качества, то есть чем меньше, тем лучше. Есть несколько способов снижения напряжения:

  • путем расширения площади заземлителя;
  • прогревание почвы;
  • углубление заземляющего устройства;
  • увеличение количества конструкций;
  • поднятие концентрации солей в почве.

Комплектация и маркировка

В зависимости от конструктивного исполнения изделия, в комплект входят:

  • переносное заземление в собранном или разобранном виде;
  • изолирующие штанги;
  • чехлы;
  • технический паспорт.

Все переносные заземления должны быть оснащены маркировкой. В которой отражается нижеследующая информация:

  • товарный знак или название предприятия, которое изготовило ПЗ;
  • дата выпуска и тип изделия;
  • сечение жил;
  • уровень рабочего напряжения.

Что называется защитным и рабочим заземлением: определение и различия

Защитное заземление

Основное назначение защитного заземления (ЗЗ) состоит в том, чтобы защитить обслуживающий персонал от поражения электрическим током в аварийной ситуации. В случае, когда на металлической нетоковедущей поверхности электроустановок внезапно появляется опасное напряжение.

Это может произойти в результате пробоя изоляции или обрыва провода и его касании корпуса. В результате человек подвержен опасному напряжению.

На рисунке снизу показана схема защитного заземления. Из него понятно устройство и принцип работы ЗЗ.

ПУЭ дает определение:

Защитное заземление (ЗЗ) – это преднамеренное соединение металлических частей корпуса оборудования с землей, заземлителем или его аналогом. Основная задача состоит в том, чтобы обезопасить обслуживающий персонал от травм, вызванных поражением электрическим током.

Читайте также:
О поверхностном дренаже на городских улицах: виды, назначение и правила обустройства

Для расчетов необходимо знать, сколько Ом должно иметь защитное устройство (ЗУ). Его значение в основе расчета не должно превышать 4 Ом.

ЗЗ используется в следующих случаях:

  • В трехфазных сетях с изолированной нейтралью переменного напряжения до 1 кВ.
  • В однофазных сетях переменного тока.
  • В сетях постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока.
  • В сетях переменного и постоянного тока с любым режимом обмоток источника при напряжении выше 1 кВ.

Заземление и зануление электроустановок — безопасность для людей

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Заземление электроустановок представляет собой электрическое соединение оборудования с заземляющим устройством. Эти меры необходимы для обеспечения безопасности персонала, эксплуатирующего какое-либо электрооборудование, механизм или установку.

Заземление и зануление электроустановок: особенности и назначение


Если изоляция проводов цела, металлический корпус установки не имеет напряжения относительно земли, однако если случается повреждение изоляции, любая из частей установки может оказаться под напряжением относительно земли. В таком случае прикосновение к данной электроустановке может привести к серьезным последствиям.

Защитное заземление электроустановок позволяет снизить напряжение, под которым может оказаться пользователь установки, однако такое напряжение все же не равняется нулю. Это происходит из-за того, что проводник заземления, заземлитель и даже земля имеют определенное сопротивление. При повреждении изоляции удар током будет не столь значителен, как при 200 В, однако вполне ощутим, и для снижения напряжения необходимо увеличить количество электродов, что позволит уменьшить сопротивление заземлителя относительно земли. Также существует еще одна защитная мера — зануление установок.

Зануление установки (рис. 1 слева — защитное заземление, справа — зануление) — это соединение её элементов с нейтралью трансформатора с помощью нулевого провода сети. Рисунок

Если после монтажа зануления повреждается изоляция, цепь аварийного тока замыкания обеспечивает небольшое сопротивление, которое составляет суммы сопротивлений фазы и нуля сети. В таком случае ток значительно выше, чем при монтаже исключительно заземления, так что защитная аппаратура работает более быстро и эффективно, отключая поврежденное оборудование. Таким образом, заземление и зануление электроустановок дополняют друг друга и создают максимально надежную и безопасную систему.

Разные системы заземления электроустановок

В соответствии с ПЭУ, существует несколько систем, по которым осуществляется заземление установок:

  • для электроустановок с напряжением до 1 кВт используется система TN, в которой нейтраль глухо заземлена, а открытые части соединены с нейтралью источника с помощью нулевых проводников;
  • система TN-C, в которой нулевой защитный и рабочий проводники соединяются по всей длине;
  • TN-C-S, где функции нулевого и защитного проводника выполняет один проводник либо какая-то его часть;
  • система IT, где нейтраль установки изолирована от земли, либо заземлена через приборы с большим сопротивлением;
  • система TT, в которой нейтраль глухо заземлена, а открытые части, проводящие ток, заземлены с помощью заземляющего устройства.

Монтаж контура для электроустановок

Для того чтобы осуществить искусственное заземление электроустановок, необходимо выполнить монтаж специального контура. Для этого заземлители (стальной уголок, прут) составляются по форме геометрической фигуры, например треугольника. В землю заглубляются вертикальные заземлители (рис. 2), после чего осуществляется замер сопротивления — оно не должно превышать допустимое значение. Вертикальные заземлители выполняются из горячеоцинкованной стали, горизонтальные представляют собой стальные полосы, а заземляющая шина для уравнивания потенциалов из никелированной латуни.

Выбор сечения заземляющего проводника

Еще одно необходимое составляющее — проводник, с помощью которого будет осуществляться заземление электроустановок. Для заземления отлично подходят гибкие провода марок ПВ3 и ПуГВ, с медной жилой и оболочкой из ПВХ. Нужное сечение провода следует выбирать исходя из возможности аварийной ситуации, например перегорания на линии. Проводник должен выдержать нагрузки и не вызвать перегрев мест соединения с устройством заземления.

После выбора проводника осуществляется защитное заземление установок — проводник надежно присоединяется к контуру заземления и соединяется при помощи болтов или сварки.

Рабочее заземление

Предназначено для обеспечения нормальной работы оборудования во всех режимах работы. Это относится и к аварийным ситуациям.

Рабочее или функциональное заземление — это заземление точки или точек токоведущих частей оборудования, предназначенное для обеспечения работоспособности электрооборудования, не в целях электробезопасности.

На рисунке снизу показана схема из учебника рабочего заземления для различных сетей.

Функциональным назначением данной опции является поддержание работоспособности оборудования и защитных аппаратов в штатном и аварийном режимах. Зачастую она используется для срабатывания специальных устройств.

Это могут быть плавкие предохранители, резисторы и т.п. Основным назначениям функции является препятствие сбоям, их локализации и препятствие их распространению.

Правила техники безопасности запрещают совмещать защитное и рабочее заземление. Что связано с тем, что электрические атмосферные помехи, например, от грозозащиты зданий и сооружений, могут совместиться с токами сети.

Это может привести к сбоям оборудования, например, компьютеров, сложной электронной техники и т.п. А так же к выходу оборудования из строя.

Кроме этого, такое совмещение сделает защиту от напряжения не эффективной. А в аварийной ситуации она вообще перестанет функционировать.

В качестве заземлителей применяют металлические стержни. Их должно быть не менее двух, и расстояние между ними составляет 1 м.

При этом необходимо соблюдать следующие правила, определяемые по ПУЭ:

  1. В качестве рабочего заземления запрещается использовать трубопроводы в любой ситуации.
  2. Запрещается выводить кабель наружу и подключать к шине в месте неподготовленном для этого. Так как плохой контакт не обеспечит надежной защиты, а в процессе эксплуатации он ухудшится из-за коррозии металла.
  3. Последовательное подключение оборудование к шине заземления категорически запрещается.
  4. Запрещено к одной контактной площадке на шине заземления подсоединять несколько кабелей от оборудования.

На вышеприведенном рисунке показан пример металлосвязи с электрооборудованием.

Причины удара током

Человека может ударить электрическим током в самых обычных повседневных ситуациях:

  1. Во время работы стиральной машинки иногда можно почувствовать лёгкое пощипывание. Иногда удары могут быть значительно сильнее. Это и есть воздействие электричества на человека.
  2. Находясь в ванной и дотронувшись до металлических частей крана, можно ощутить слабое пощипывание и даже сильные мурашки внутри пальцев.

В обоих случаях незаземлённые предметы могут пропускать через себя ток, то есть заряженные частицы, которые, в зависимости от силы и напряжения, могут проявляться в виде покалывания или сильных ударов, сопровождающихся мышечными судорогами.

Вам это будет интересно Расчет сопротивления параллельного соединения резисторов

Читайте также:
Пеноплекс Фундамент и Комфорт: разница

Понятно, что это крайне опасно — в крайних случаях от удара током возможны паралич и остановка сердца. Однако избежать подобных инцидентов можно достаточно просто — заземлив ванную или машинку. В таком случае ток, попавший на корпус, будет уходить по заземляющему проводнику в землю.

Отличия

Определить разницу в этих заземляющих устройствах не посвященному довольно сложно. Оба вида защиты используют одинаковые защитные устройства. Т.е. они выполняются по единой методике. Разница заключается в их назначении.

Отличие рабочего от защитного заземления заключаются в следующем:

  • Рабочее ЗУ обеспечивает защиту оборудования и приборов, подключенных к электрическим сетям от выхода из строя.
  • Для этого допускается использовать грозозащиту и системы выравнивания потенциалов, подключенных к местному контуру.
  • Оно не предназначено для защиты людей от поражений электрическим током.

Защитное заземление к работе оборудования никакого отношения не имеет. Оно служит для обеспечения безопасности работающего персонала. Характерной особенностью является то, что все металлические детали корпусов, шкафов, щитов учета на опоре и т.п. должны быть заземлены.

Заземлителями могут быть искусственно созданные конструкции или проложенные в земле трубы, экраны кабелей, на ЖД для этого можно использовать рельсы и т.п. Кроме трубопроводов транспортируемых взрывоопасные газы и жидкости. Для обеспечения работоспособности оборудования применяют рабочее зануление.

Оборудование и его части, подлежащие обязательному занулению или заземлению:

  1. Электроприводы электрических аппаратов.
  2. Корпуса электрических машин, асинхронных двигателей, понижающих трансформаторов, технологического оборудования и т.д.
  3. Испытательные установки, обмотки измерительных преобразователей.
  4. Металлические остовы и корпуса передвижных электроприемников, таких как краны, тельферы и т.д.
  5. Все открытые части работающего в данный момент оборудования.

Если невозможно осуществить подключение оборудования к занулению или заземлению, согласно требованию ПУЭ, применяют электроприемники на пониженное напряжение 42 Вольта. Например, для подключения механизмов в помещениях с повышенной опасностью, например, в шахте.

Требования безопасности

Так как заземление выполняет важную роль в обеспечении безопасности, она должна соответствовать определённым требованиям, которые оговорены в ПУЭ:

  • Заземлению подвергаются все без исключения электроустановки, включая дверцы электрощитов и шкафов.
  • Заземляющее устройство не должно превышать 4 Ом с заземляющей нейтралью.
  • Обязательно применение систем уравнивания потенциалов.

Относиться к требованиям ПУЭ нужно со всей серьёзностью, так как это может спасти жизнь, в случае опасности. Ведь удар электрическим током, за счёт слишком низкого сопротивления подошвы обуви и пола, является смертельно опасным.

Конструкция заземления

Рабочее заземление представляет собой вбитые в землю железные штыри, играющие роль проводников, на глубину около 2-3 метров.

Такие металлические прутья соединяют заземлительные клеммы электрооборудования с шиной заземления, тем самым образуя металлосвязь.

Металлосвязь есть в каждом жилом доме. Это сварная железная конструкция, которая соединяет друг с другом верхние концы заземлителей. Её заводят к вводному щитку дома для дальнейшей разводки по квартирам.

В качестве заземляющего проводника используют шину или провод с сечением не менее 4 кв. мм, окрашенные в жёлтые и зелёные полосы. Кабель в основном используют для переноса функционального заземления от шины к шине.

В целях безопасности проводится периодическая проверка электронного сопротивления металлической связи заземления. Оно измеряется от клеммы заземления электроустановки до наиболее удалённого от неё наземного контура заземления. Показатель сопротивления в любой части рабочего заземления не должен превышать 0,1 Ом.

Причины распространения функционального заземления

Первая причина В 90-х гг. с увеличением распространения вычислительной техники, мощность которой постоянно увеличивалась, возникла необходимость обеспечить ее надежную работу в сетях типа ТN-C.

На рис. 1 показана схема рабочего заземления с использованием PEN-проводника (совмещенного нулевого рабочего N и нулевого защитного PE):

Информация передается по линии связи между 2-мя компьютерами. Возьмем за отправную точку корпусное заземление. Заземление, выполненное проводником РЕN, по которому текут рабочие токи, приводит к разнице потенциалов между корпусами приборов. Получается, что в линию связи вносится разница потенциалов, пульсации, гармоники и высокочастотные помехи при работе оборудования с большими реактивными токами.

Решением проблемы служило локальное применение отдельной системы рабочего заземления, которое обеспечивало устойчивую работу компьютеров. Стоит отметить, что стоимость перехода на «пятипроводную» систему типа TN-S была значительно выше.

Вторая причина Распространению функционального заземления также способствовало плохое состояние защитного заземления в электроустановках. При поставках «чувствительной» электронной техники от заказчика требовалось создание отдельного заземления.

Третья причина Возникновение специфических и строгих требований по защите информации, особых лабораторий и других аналогичных объектов также послужило распространению FE.

Для чего делают несколько заземлителей

Электроустановку нельзя оснащать только одним заземлителем, поскольку почва является нелинейным проводником. Сопротивление земли находится в сильной зависимости от напряжения и площади контакта с воткнутыми штырями рабочего заземления. У одного заземлителя площадь контакта с почвой будет недостаточной, чтобы обеспечить бесперебойную работу электроустановки.

ли установить 2 заземлителя на расстоянии в несколько метров друг от друга, то появляется достаточная площадь контакта с землёй. Однако следует помнить, что разносить слишком далеко металлические части заземления нельзя, поскольку связь между ними прервётся. В итоге останется только два отдельно установленных в почву заземлителя, никак не связанных друг с другом. Оптимальное расстояние между двумя контурами заземления составляет 1-2 метра.

Различия между видами заземлений

Между рабочим и защитным заземлением имеются существенные различия. Главное из них заключается в предназначении. В то время как рабочее обеспечивает нормальное функционирование электрического оборудования, защитным заземлением называется защита от поражения электротоком. Кроме того, оно способствует защите оборудования от выхода из строя в случае, если корпус будет случайно пробит. Если здание имеет молниеотвод, то защитное сопротивление будет препятствовать возможной перегрузке во время грозы.

Рабочее заземление электрических установок при ЧП будет защищать сами приборы и человека, но главное его предназначение — обеспечивать правильную работу оборудования.

Рабочее заземление используется лишь на промышленных предприятиях, а в жилых зданиях монтируется заземляющий проводник, подведенный к розетке. Но все же есть электроприборы, таящие в себе возможную опасность, поэтому не будет лишним и их заземление с применением глухозаземленной нейтрали.

Меры безопасности

Чтобы защитить человека от тока напряжением менее 1000 вольт, нужно проводить заземление всех металлических элементов электрического оборудования. Если человек получит травму от тока, то на его теле останется ожог. Возможны потеря сознания или остановка сердца.

Очень важно, чтобы каждая конструкция полностью отвечала требованиям безопасности, которые предъявляются для обеспечения правильной работы электросетей и предохранителей.

Читайте также:
Различные виды фальш-окон в интерьере вашего помещения

Чтобы защитить людей от поражения током, нужно не допускать контакта с металлическими элементами электроустановки. Для этого можно провести полную изоляцию. В этом деле поможет оградительная конструкция, сооруженная вокруг электроустановки.

Какие виды систем заземления существуют и что такое защитное заземление?

Защитное заземление — это система, созданная для предупреждения воздействия электрического тока на человека, путём преднамеренного соединения с землёй корпуса и нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Системы заземления могут быть естественными и искусственными.

Что такое заземление и зачем оно нужно?

Заземляющие устройства представляют собой преднамеренное соединение проводниками электрического типа различных точек электросети.

Назначение заземления заключается в предотвращении воздействия электрического тока на человека. Ещё одно назначение защитного заземления — отведение напряжения с корпуса электроустановки через устройство заземления на землю.

Основная цель применения заземления — снижение уровня потенциала между точкой, которая заземляется и землёй. Тем самым понижается сила тока до наименьшего уровня и уменьшается количество поражающих факторов при соприкосновении с деталями электрических приборов и установок, в которых произошел пробой на корпус.

Что такое нейтраль?

Нейтраль — это нулевой защитный проводник, который соединяет между собой нейтрали электроустановок в трехфазных сетях электрического тока. Сфера использования — зануление электроустановок.

Понижающая подстанция, где находится трансформаторная установка, оснащена своим контуром заземления. Этот контур состоит из стальной шины и прутов, закопанных специальным образом в землю. К источникам потребления в электрощиток от подстанции проложен кабель, имеющий 4 жилы. Когда потребителю электроэнергии нужно питание от цепи трехфазного типа, то все 4 жилы должны быть подключены. Когда к жилам подключается разная нагрузка, в системе происходит смещение нейтрали, чтобы предотвратить это смещение, используется нулевой проводник. Он помогает симметрично распределить нагрузку на все фазы.

Что такое PE и PEN проводники?

PEN-проводник — это проводник, совмещающий в себе функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника. Он идет от подстанции и разделяется на PE и N проводники, непосредственно у потребителя.

PE-проводник — это защитное заземление, которое мы используем, например, в квартире в розетке с заземлением. PE-проводник используется для заземления устройств, установок и приборов, где уровень напряжения не превышает 1 кВ.

Данный тип заземления используется только для гарантии безопасности. Такое заземление обеспечивает непрерывное соединение всех открытых и внешних деталей. Механизм обеспечивает стекание тока на землю, которое появилось вследствии попадания электрического тока на корпус какого-либо устройства.

PEN-проводник (объединение нулевого защитного и нулевого рабочего проводника) применяется при использовании системы заземления типа TN-C.

Виды систем искусственного заземления

В классификации систем заземления есть естественные и искусственные типы заземления.

Системы заземления искусственного типа:

  • TN-S;
  • TN-C;
  • TNC-S;
  • TT;
  • IT.

Виды заземления — расшифровка названия:

  • T — заземление;
  • N — подсоединение проводника к нейтрали;
  • I -изолирование;
  • C — объединение опций функционального и нулевого провода защитного типа;
  • S — раздельное использование проводов.

Многих людей интересует вопрос о том, что называют рабочим заземлением. По-другому его называют функциональным. Ответ на данный вопрос даёт пункт 1.7.30 ПУЭ. Это заземлерие точек токоведущих частей электрической установки. Применяется для обеспечения функционирования электрических приборов или установок, а не в защитных целях.

Также многих волнует вопрос о том, а что такое защитное заземление. Это процесс заземления устройств с целью обеспечения электробезопасности.

Системы с глухозаземленной нейтралью системы заземления TN

К таким системам относятся:

  • TN-C;
  • TN-S;
  • TNC-S;
  • TT.

Согласно п. 1.7.3 ПУЭ TN-система — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.

TN включает в себя такие элементы, как:

  • заземлитель средней точки, которая относится к источнику питания;
  • внешние проводящие части устройства;
  • проводник нейтрального типа;
  • совмещенные проводники.

Нейтраль источника глухо заземлена, а внешние проводники установки подключены к глухозаземленной средней точке источника при помощи проводников защитного типа.

Сделать заземляющий контур можно только в электроустановках, мощность которых не превышает 1 кВ.

Система TN-C

В данной системе нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник. Они совмещены на всем протяжении системы. Полное название — Terre-Neutre-Combine.

Среди преимуществ TN-C можно выделить только легкий монтаж системы, который не требует больших усилий и денежных затрат. Для монтажа не требуется улучшение уже установленных кабельных и воздушных линий электропередачи, у которых есть всего 4 проводящих устройства.

  • возрастает вероятность получения удара током;
  • возможно появление линейного напряжения на корпусе электрической установки во время обрыва электрической цепи;
  • высокая вероятность потери заземляющей цепи в случае повреждения проводящего устройства;
  • такая система защищает только от короткого замыкания.

Система TN-S

Особенность системы заключается в том, что электричество поставляется к потребителям через 5 проводников в трехфазной сети и через 3 проводника в однофазной сети.

Всего от сети отходит 5 проводящих источников, 3 из которых выполняют функцию силовой фазы, а оставшиеся 2 — это нейтральные проводники, подсоединенные к нулевой точке.

  1. PN — нейтральный механизм, который задействован в схеме электрического оборудования.
  2. PE — глухозаземленный проводник, выполняющий защитную функцию.
  • легкость монтажа;
  • низкая стоимость покупки и содержания системы;
  • высокая степень электробезопасности;
  • не требуется создание контура;
  • возможность использовать систему в качестве устройства от защиты утечки тока.

Система TN-C-S

TN-C-S система предполагает разделение проводника PEN на PE и N в каком-то участке цепи. Обычно разделение происходит в щитке в доме, а до этого они совмещены.

  • простое устройство защитного механизма от попадания молний;
  • наличие защиты от короткого замыкания.
  • слабый уровень защиты от сгорания нулевого проводника;
  • возможность появления фазного напряжения;
  • высокая стоимость монтажа и содержания;
  • напряжение не может быть отключено автоматикой;
  • отсутствует защита от тока на открытом воздухе.

Система TT

TT разработана для обеспечения высокого уровня безопасности. Устанавливается на электростанциях с низким уровнем технического состояния, например, где используются оголенные провода, электроустановки, которые расположены на открытом воздухе или закреплены на опорах.

TT монтируется по схеме четырех проводников:

  • 3 фазы, подающие напряжение, смещаются под углом 120° между собой;
  • 1 общий ноль выполняет совмещенные функции рабочего и защитного проводника.
  • высокий уровень устойчивости к деформации провода, ведущего к потребителю;
  • защита от КЗ;
  • возможность использования на электроустановках высокого напряжения.
  • сложное устройство защиты от молний;
  • невозможность отследить фазы короткого замыкания электрической цепи.

Системы с изолированной нейтралью

В ходе передачи и распределения электрического тока на потребителей применяется трехфазная система. Это дает возможность обеспечить симметричность и равномерное распределение нагрузки по току.

Читайте также:
Обустройство ванной комнаты. Рекомендации по эргономике и подбору основных элементов интерьера

Такое устройство создает режим, предусматривающий использование трансформаторной будки и генераторов. Их нейтральные точки не оснащены контуром заземления.

Изолированный тип нейтрали применяется в схеме питания при соединении вторичных обмоток трансформаторных установок по схеме треугольника и при отсутствии питания во время аварийный ситуаций. Такая сеть представляет собой замещающую цепь.

Изолированная нейтраль способствует пробиванию изоляционного покрытия при коротком замыкании и возникновению короткого замыкания на других фазах.

Система IT

Система IT с напряжением до 1000 В обеспечивает заземление через высокий уровень сопротивления и оснащена нейтралью источника питания.

Все внешние элементы электроустановки, которые выполнены из материалов, проводящих ток, заземляются. Среди преимуществ можно выделить невысокие показатели утечки тока во время однофазного КЗ электрической сети. Установка с таким механизмом может функционировать долгое время даже при аварийных ситуациях. Между потенциалами отсутствует разность.

Недостаток: защита от тока не срабатывает при замыкании на землю. Во время работы в режиме однофазного КЗ возрастает вероятность поражения током при прикосновении ко второй фазе установки.

Что такое короткое замыкание по-простому?

УЗИП — что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Какого цвета и как обозначаются провода ноля, фазы и земли в электрике?

Как правильно сделать контур заземления в частном доме — расчёт схемы и монтаж

Определение прочности бетона Способ отрыва Скалывание ребра Ультразвуковое определение Исследование молотком Кашкарова Метод отскока

  • Главная
  • О компании
  • Наше производство
  • Партнеры
  • Прайс-лист
  • Вакансии
  • Сделать заявку
  • Доставка
  • Контакты

Товары

  • Визуальный контроль
  • Ультразвуковой контроль
  • Радиографический контроль
  • Капиллярный контроль
  • Магнитный контроль
  • Вихретоковый контроль
  • Электрический контроль
  • Контроль герметичности
  • Тепловой контроль
  • Спектрометрия
  • Контроль бетона
  • Контроль покрытий
  • Твердометрия
  • Дозиметрия
  • Метрологическое оборудование
  • Прочее оборудование
  • Учебные материалы

Услуги

  • Аттестация лабораторий НК
  • Аттестация персонала НК
  • Поверка и калибровка
  • Услуги по контролю
  • Аренда приборов НК
  • Обучение работе с приборами НК
  • Дополнительное образование по НК
  • Аттестация персонала РК
  • Разработка систем контроля
  • Разработка методик

Полезная информация

  • Онлайн-тестирование по методам НК
  • Материалы для учащихся
  • Статьи по неразрушающему контролю
  • ГОСТы по неразрушающему контролю
  • Правила и нормы в атомной энергетике (ПНАЭГ)
  • Руководящие документы (РД)
  • Документы для аттестации
  • Европейские стандарты – EN
  • Международные стандарты – ISO
  • Отраслевые нормативы
  • Отраслевые средства НК
  • Руководства по эксплуатации
  • Нормативы по метрологии
  • Словарь определений НК
  • Технологические карты по НК
  • Наш канал на YouTube
  • Полезные ссылки по НК
  • Архив новостей
  • Карта сайта
  • Главная ::
  • Статьи по неразрушающему контролю ::
  • Полезная информация ::
  • Статьи по неразрушающему контролю ::
  • Методы и приборы неразрушающего контроля бетона

Методы и приборы неразрушающего контроля бетона

Для оценки состояния бетонных конструкций необходим всесторонний анализ факторов, влияющих на их эксплуатационные характеристики, такие как прочность, толщина защитного слоя, диаметр арматуры, теплопроводность, влажность, адгезия покрытий и т.д. Неразрушающие методы контроля особенно актуальны, когда характеристики бетона и арматуры неизвестны, а объёмы контроля значительны. Методы НК дают возможность контроля как в лабораторных условиях, так и на строительных площадках в процессе эксплуатации.

В чём плюсы неразрушающего контроля:

  • Возможность не организовывать на площадке лабораторию оценки бетона.
  • Сохранение целостности проверяемой конструкции.
  • Сохранение эксплуатационных характеристик сооружений.
  • Широкая сфера применения.

Лаборатория НТЦ «Эксперт» оказывает услуги по контролю бетона методами УЗК, магнитной индукции и методом упругого отскока. Данные методы дают возможность определять прочность бетона, наличие внутренних дефектов, глубину и диаметр арматуры. Неразрушающие методы применимы, когда нет возможности изъятия образцов для контроля прямыми методами, особенно в процессе строительства и реконструкции. Процедура обследования бетонных конструкций регламентирована ГОСТ 22690-2015 и ГОСТ 17624-2012. Общие правила проверки качества бетона изложены в ГОСТ 18105-2010.

При всем многообразии контролируемых параметров контроль прочности бетона занимает особое место, поскольку при оценке состояния конструкции определяющим фактором является соответствие фактической прочности бетона проектным требованиям.

Процедура обследований регламентирована ГОСТ 22690-2015 и ГОСТ 17624-2012. Общие правила проверки качества бетона изложены в ГОСТ 18105-2010. Неразрушающий контроль прочности бетона подразумевает применение механических методов (удар, отрыв, скол, вдавливание) и ультразвукового сканирования.

Контроль прочности готовых бетонных конструкций как правило проводится по графику, в установленном проектом возрасте, либо при необходимости, например, когда планируется реконструкция. Контроль прочности строящихся конструкций даёт возможность оценить распалубочную и отпускную прочность, сравнить реальные характеристики материала с паспортными.

Методы неразрушающего контроля прочности бетона делят на две группы

Прямые методы испытания бетона (методы местных разрушений)

Методы местных разрушений относят к неразрушающим условно. Их основное преимущество – достоверность. Они дают настолько точные результаты, что их используют для составления градуировочных зависимостей для косвенных методов. Испытания проводятся по ГОСТ 22690-2015.

Метод Описание Плюсы Минусы
Метод отрыва со скалыванием Оценка усилия, которое требуется, чтобы разрушить бетон, вырывая из него анкер (видео). – Высокая точность.
– Наличие общепринятых градуировочных зависимостей, зафиксированных ГОСТом.
– Трудоёмкость.
– Невозможность использовать в оценке прочности густоармированных сооружений, сооружений с тонкими стенами.
Скалывание ребра Измерение усилия, которое требуется, чтобы сколоть бетон на углу конструкции. Метод применяется для исследования прочности линейных сооружений: свай, колонн квадратного сечения, опорных балок. – Простота использования.
– Отсутствие предварительной подготовки.
– Не применим, если слой бетона меньше 2 см или существенно повреждён.
Отрыв дисков Регистрация усилия для разрушения бетона при отрыве от него металлического диска. Способ широко использовался в советское время, сейчас почти не применяется из-за ограничений по температурному режиму. – Подходит для проверки прочности густоармированных конструкций.
– Не такой трудоёмкий, как отрыв со скалыванием.
– Необходимость подготовки: диски нужно наклеить на бетонную поверхность за 3-24 часа до проверки.

Основные недостатки методов местных разрушений – высокая трудоёмкость, необходимость расчёта глубины прохождения арматуры, её оси. При испытаниях частично повреждается поверхность конструкций, что может повлиять на их эксплуатационные характеристики.

Косвенные методы испытания бетона

В отличие от методов местных разрушений, методы, основанные на ударно-импульсном воздействии на бетон, имеют большую производительность. Однако, контроль прочности бетона ведется в поверхностном слое толщиной 25-30 мм, что ограничивает их применение. В упомянутых случаях необходима зачистка поверхности контролируемых участков бетона или удаление поврежденного поверхностного слоя.

Неразрушающий контроль прочности бетона на заводах ЖБИ и в строительных лабораториях осуществляется после приведения градуировочных зависимостей приборов в соответствие с фактической прочностью бетона по результатам испытания контрольных партий в прессе.

Читайте также:
Постельное белье в кроватку для новорожденных: виды комплектов и критерии выбора
Метод Описание Плюсы Минусы
Ударного импульса Регистрация энергии, которая появляется при ударе специального бойка. Для обследований используется молоток Шмидта.
Как работает молоток Шмидта
– Компактное оборудование.
– Простота.
– Возможность одновременно устанавливать класс бетона.
– Относительно невысокая точность
Упругого отскока Измерение пути бойка при ударе о бетон. Для обследования используют склерометр Шмидта и аналогичные устройства. – Простота и скорость исследования. – Жёсткие требования к процедуре подготовки контрольных участков.
– Техника требует частой поверки.
Пластической деформации Измерение отпечатка, оставшегося на бетоне при ударе металлическим шариком. Метод устаревший, но используется часто. Для оценки применяют молоток Кашкарова и аппараты статического давления.
Оценка прочности бетона молотком Кашкарова.
– Доступность оборудования.
– Простота.
– Невысокая точность результатов.
Ультразвуковой метод Измерение скорости колебаний ультразвука, проходящего сквозь бетон. – Возможность проводить массовые изыскания неограниченное число раз.
– Невысокая стоимость исследований.
– Возможность оценить прочность глубинных слоёв конструкции.
– Повышенные требования к качеству поверхности.
– Требуется высокая квалификация сотрудника.


Метод ударного импульса

Метод ударного импульса – самый распространённый среди неразрушающих методов из-за простоты измерений. Он позволяет определять класс бетона, производить измерения под разными углами к поверхности, учитывать пластичность и упругость бетона.

Суть метода. Боёк со сферическим ударником под действием пружины ударяется о поверхность. Энергия удара расходуется на деформации бетона. В результате пластических деформаций образуется лунка, в результате упругих возникает реактивная сила. Электромеханический преобразователь превращает механическую энергию удара в электрический импульс. Результаты выдаются в единицах измерения прочности на сжатие.

К достоинствам метода относят оперативность, низкие трудозатраты, отсутствие сложных вычислений, слабую зависимость от состава бетона. Недостатком считается определение прочности в слое глубиной до 50 мм.

Метод упругого отскока

Метод упругого отскока заимствован из практики определения твёрдости металла. Для испытаний применяют склерометры – пружинные молотки со сферическими штампами. Система пружин допускает свободный отскок после удара. Шкала со стрелкой фиксирует путь ударника при отскоке. Прочность бетона определяют по градуировочным кривым, которые учитывают положение молотка, так как величина отскока зависит от его направления. Среднюю величину вычисляют по данным 5-10 измерений, выполненных на определённом участке. Расстояние между местами ударов – от 30 мм.

Диапазон измерений методом упругого отскока – 5-50 МПа. К достоинствам метода относят простоту и скорость измерений, возможность оценки прочности густоармированных конструкций. Ключевые недостатки такие же, как у других ударных методов: контроль прочности в поверхностном слое (глубина 20-30 мм), необходимость частых поверок (каждые 500 ударов), построение градуировочных зависимостей.

Ниже представлены измерители прочности бетона, работающие по принципу ударного импульса, из ассортимента нашей компании


Метод пластической деформации

Метод пластической деформации считается одним из самых дешёвых. Его суть – в определении твёрдости поверхности посредством измерения следа, который оставляет стальной шарик/стержень, встроенный в молоток. При проведении испытаний молоток располагают перпендикулярно поверхности бетона и совершают несколько ударов. С помощью углового масштаба измеряют отпечатки на бойке и бетоне. Для облегчения измерений диаметров используют листы копировальной или белой бумаги. Полученные характеристики фиксируют и вычисляют среднее значение. Бетонная прочность определяется по соотношению размеров отпечатков.

Принцип действия приборов для испытаний методом пластических деформаций основан на вдавливании штампа при помощи удара либо статического давления. Устройства статических давлений применяются ограниченно, более распространены приборы ударного действия – ручные и пружинные молотки, маятниковые устройства с шариковым/дисковым штампом. Твёрдость стали штампов минимум HRC60, диаметр шарика — минимум 10 мм, толщина диска — не меньше 1 мм. Энергия удара должна быть равна или больше 125 H.

Метод прост, может применяться в густоармированных конструкциях, отличается быстротой, но подходит для оценки прочности бетона не больше М500.

Ультразвуковое обследование

Ультразвуковой метод – это регистрация скорости прохождения ультразвуковых волн. По технике проведения испытаний можно выделить сквозное ультразвуковых прозвучивание, когда датчики располагают с разных сторон тестируемого образца, и поверхностное прозвучивание, когда датчики расположены с одной стороны. Сквозной метод позволяет, в отличие от всех остальных методов НК прочности, контролировать прочность в приповерхностных и глубоких слоях конструкции.

Ультразвуковые приборы неразрушающего контроля бетона могут использоваться не только для контроля прочности бетона, но и для дефектоскопии, контроля качества бетонирования, определения глубины и поиска арматуры в бетоне. Они позволяют многократно проводить массовые испытания изделий любой формы, вести непрерывный контроль нарастания или снижения прочности.

На зависимость «прочность бетона – скорость ультразвука» влияют количество и состав заполнителя, расход цемента, способ приготовления бетонной смеси, степень уплотнения бетона. Недостатком метода считается довольно большая погрешность при переходе от акустических характеристик к прочностным.

Ниже даны ссылки на приборы неразрушающего контроля бетона, представленные в ассортименте нашей компании

Кроме перечисленных способов контроля прочности существуют менее распространённые. На стадии экспериментального использования метод электрического потенциала, инфракрасные, вибрационные, акустические методы.

Опыт ведущих специалистов по неразрушающему контролю прочности бетона показывает, что в базовый комплект специалистов, занятых обследованием, должны входить приборы, основанные на разных методах контроля: отрыв со скалыванием (скалывание ребра), ударный импульс (упругий отскок, пластическая деформация), ультразвук, а также измерители защитного слоя и влажности бетона, оборудование для отбора образцов.

Погрешность методов неразрушающего контроля прочности бетона

Наименование метода Диапазон применения*, МПа Погрешность измерения**
1 Пластическая деформация 5 . 50 ± 30 . 40%
2 Упругий отскок 5 . 50 ± 50%
3 Ударный импульс 10 . 70 ± 50%
4 Отрыв 5 . 60 нет данных
5 Отрыв со скалыванием 5 . 100 нет данных
6 Скалывание ребра 10 . 70 нет данных
7 Ультразвуковой 10 . 40 ± 30 . 50%
* по ГОСТ 17624 и ГОСТ 22690;
** источник: Джонс Р., Фэкэоару И. Неразрушающие методы испытаний бетонов. М., Стройиздат, 1974. 292 с.

Процедура оценки

Общие правила контроля прочности бетона изложены в ГОСТ 18105-2010. Требования к контрольным участкам приведены в следующей таблице

Проверка прочности бетона методом отрыва со скалыванием

Метод отрыва со скалыванием — один из самых распространённых и надёжных методов оценки прочности бетонных конструкций. Метод относится к прямым, неразрушающим методам испытаний и позволяет сразу же, на месте, оценить прочность бетонной конструкции, как в промежуточном возрасте, так и при достижении проектного возраста бетона.

Суть метода состоит в просверливании отверстия в бетоне, закреплении в этом отверстии специального анкера (в случае если используется анкер второго и третьего типов) и последующего отрыва этого анкера из бетона специальным прибором с замером усилия вырыва. При правильном проведении испытания на месте отрыва остаётся правильной формы воронка, глубиной в середине равной рабочей высоте анкера.

Читайте также:
Облицовка фундамента панелями: делаем выбор

При отрыве анкера на шкале прибора отображается соответствующее усилие. Проведя несколько замеров (минимум три испытания для плоских конструкций; для вытянутых горизонтальных конструкции одно испытание на четыре погонных метра длины, но не менее трёх испытаний), можно пересчитать результаты испытаний по специальной формуле и сделать вывод о классе бетона на сжатие (ГОСТ 18105 схемы В, Г).

Метод отрыва со скалыванием пользуется заслуженной популярностью среди методов контроля прочности бетона, как самостоятельный метод, так и дублирующий другие методы испытаний. Он намного быстрее и дешевле выбуривания кернов, он незаменим в случаях когда не изготовлены образцы-кубы или требуется провести параллельные испытания.

Кроме того, согласно ГОСТ 18105 требуется сплошной контроль бетонных конструкций. И метод отрыва со скалыванием наиболее подходящий для этого метод контроля прочности.

При контроле прочности бетона методом отрыва со скалыванием следует руководствоваться указаниями ГОСТ 22690.

16 и 24 что это за цифры.

Для метода отрыва со скалыванием используют анкеры трёх типов.

Отличие анкера первого типа от остальных заключается в том, что он замоноличивается в конструкцию при укладке бетонной смеси его отрыв производится в проектном (или промежуточном) возрасте таким же прибором, что и анкеры второго и третьего типов, в остальном же испытания не отличаются.

Анкеры второго типа бывает двух размеров: ø16х25мм и ø24х48мм.

Анкер размером ø24х48мм используется в случае, если ориентировочная прочность бетона в конструкции 5-100МПа.

Анкер размером ø16х25мм используется в случае, если ориентировочная прочность бетона в конструкции 40-100МПа. Использование анкера ø16мм для испытания низкомарочных бетонов недопустимо без построения градуировочной зависимости.

На фотографии представлен анкер второго типа со специальной гайкой, замеряющей проскальзывание анкера.

Чтобы провести испытания правильно и получить максимально точные данные нужно обратить внимание на следующие моменты:
  1. Перед просверливанием отверстия для анкера, следует прибором для поиска арматуры найти и обозначить сетку армирования (чтобы буром не попадать в арматуру), если на пути бура попадается армирующая сетка сверлить нужно в середину ячейки.
  2. Сверлить отверстие нужно, отступив от края плоской конструкции не менее 0,5м.
  3. Отверстие сверлиться строго перпендикулярно бетонной поверхности.
  4. Не следует сверлить конструкции в местах максимального напряжения.
  5. Количество точек испытания определяется следующим образом: три точки испытания на одну плоскую конструкцию (стена, плита перекрытия, ростверк), залитую в одну захватку. Одна точка на 4 погонных метра вытянутой конструкции (колонна, ригель), так же залитую в одну захватку, но не менее трёх точек. Под одной захваткой следует понимать заливку бетонной смеси с одного бетонного узла, одного класса бетона в одни рабочие сутки без перерыва в бетонировании до образования холодного шва. Т.е. если меняется класс бетона, дата бетонирования или завод поставщик смеси, это получается новая захватка, требующая испытания на прочность.
  6. Просверленное отверстие следует тщательно очистить от бетонной пыли. Только после этого нужно поместить собранный анкер в отверстие и максимально хорошо закрутить его гаечным ключом до максимального раскрытия.
  7. При вырыве из бетона анкер должен цепляться за бетон не менее чем 9/10 своей длины погруженной в толщу бетона. Длину сцепления хорошо видно в воронке вырыва после испытания и можно померить линейкой. Если таким замером выясняется, что анкер цепляется менее 9/10 своей длины, это значит, что слизана нарезка губок анкера и губки надо менять на новые.
  8. Если при проведении отрыва анкер начал проскальзывать и вылезать наружу, нужно замерять длину проскальзывания, эта длина вносится в корректировку результатов испытания. Для замера проскальзывания пользуются специальной гайкой (см. фото выше).

Примеры приборов, используемых для испытаний

Кроме представленных двух, могут использоваться многие другие модели.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Метод определения прочности на сжатие бетона эталонным молотком Кашкарова основан на зависимости между прочностью бетона и величиной косвенной характеристики прочности бетона H . В качестве косвенной характеристики прочности бетона принимается соотношение диаметров отпечатков на бетоне и стальном эталонном стержне.

Метод применим для определения прочности бетона в диапазоне 4,9 – 49 МПа (50 – 500 кгс/см 2 ).

1.2. Прочность бетона определяется по предварительно установленным экспериментально градуировочным зависимостям между прочностью на сжатие бетонных образцов, испытанных по ГОСТ 10180-78, и ее косвенной характеристикой.

1.3. Результаты испытания эталонным молотком не зависят от силы удара молотка по бетону, от положения и массы испытываемой конструкции.

Существенным фактором, влияющим на связь между прочностью бетона R ф и характеристикой H , является свойство поверхностного, примыкавшего к опалубке, слоя бетона.

1.4. Прочность бетона рекомендуется определять приборами механического действия, как правило, при положительной температуре бетона. Допускается определение прочности бетона эталонным молотком при отрицательной температуре наружного воздуха, если эталонные стержни и испытываемые бетонные конструкции находятся в одинаковых температурных условиях. Методика таких испытаний приведена в прил. I настоящих Рекомендаций.

2. ЭТАЛОННЫЙ МОЛОТОК КАШКАРОВА И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К НЕМУ

2.1. Для определения прочности бетона на сжатие применяют эталонный молоток Кашкарова и эталонные стержни (рис. 1).

2.2. Твердость индентора (шарика) диаметром от 15 до 16,7 * , измеренная на приборе Роквелла, должна быть не менее HRC 60 при параметре шероховатости его поверхности Ra £ 0,32 мкм по ГОСТ 2789-73 с изм. Допускается увеличение параметра шероховатости индентора при эксплуатации эталонного молотка до 5 мкм.

* Величина диаметра уточнена в соответствии с поправкой к п. 2.1 ГОСТ 22690.2-77, опубликованной в ИУС № 5 1980 г.

Рис. 1. Конструкция эталонного молотка

1 – испытываемый бетон; 2 – индентор (шарик); 3 – эталонный стержень; 4 – стакан; 5 – пружина; 6 – корпус; 7 – головка

2.3. Эталонные молотки снабжаются шариками с неповрежденной никелировкой по ГОСТ 2789-73 с изм. При эксплуатации молотка никелировка шарика, как правило, повреждается, поэтому при отсутствии возможности замены шарика новым градуировочную зависимость НR ф необходимо проверить вновь.

2.4. Эталонные стержни изготовляются на токарном станке из круглой прутковой стали, не имеющей следов ржавчины, марки ВСт3сп2 или ВСт3пс2, диаметром 12 или 10 мм с учетом рекомендаций п. 2.12. Дополнительной обработки прутков, кроме их очистки от окалины, не требуется. Длина эталонных стержней должна быть 100 – 150 мм.

В соответствии с ГОСТ 22690.2-77 эталонные стержни рекомендуется изготовлять из стали, имеющей временное сопротивление разрыву 412 – 451 МПа (42 – 46 кгс/мм 2 ). При отсутствии прутков, удовлетворяющих этому требованию, допускается изготовлять эталонные стержни из прутков с другими временными сопротивлениями разрыву, но удовлетворяющими требованию ГОСТ 1497-73 с изм. для стали ВСт3сп2 или ВСт3пс2. Методика корректировки результатов испытаний при использовании эталонных стержней с разными временными сопротивлениями разрыву, а также методика поверки эталонных стержней приведены в прил. 2 настоящих Рекомендаций.

Читайте также:
Пентхаус Кристиана Грея: фото и описание

2.5. При хранении эталонных стержней рекомендуется на них наклеивать бирки с указанием временного сопротивления разрыву и покрывать бескислотной смазкой, при этом температура воздуха в помещении должна быть положительной.

2.6. Эталонный стержень перед испытанием очищается от смазки и устанавливается в эталонный молоток между шариком и хвостовиком головки (см. рис. 1). Контакт между индентором и стержнем обеспечивается пружиной.

2.7. Для измерения отпечатков на бетоне и эталонном стержне рекомендуется применять угловой масштаб (рис. 2), изготовляемый из стандартных мерительных линеек, на которых цифры 10, 11, 12 и т.д. заклеиваются и вместо них проставляются 0, 1, 2, 3 и т.д.; допускается использовать лупу с измерительной линейкой или другой инструмент, позволяющий производить замеры с точностью до 0,1 мм.

2.8. В соответствии с решением Управления государственных испытаний и надзора средств измерений Госстандарта СССР поверительные испытания эталонного молотка как прибора, не имеющего шкалы, не делаются, а поверке подлежат только физико-механические свойства эталонных стержней.

2.9. Эталонные молотки серийного изготовления должны укомплектовываться угловым масштабом (или другим измерительным инструментом), 10 запасными инденторами (шариками), эталонными стержнями и эталономером. Число эталонных стержней может зависеть от требований заказчика, но не должно быть менее 40.

Эталонные молотки изготовляются и ремонтируются по рабочим чертежам, выполненным по системе ЕСКД и ТУ, согласованным с Госстандартом СССР.

2.10. Чертеж молотка, приведенный в ГОСТ 22690.2-77, не имеет размеров, поэтому использование его для изготовления и ремонта эталонных молотков не допускается.

2.11. Ремонт эталонных молотков производится в механических цехах или мастерских ведомственного подчинения. При повреждении ручки молотка ее следует заменить на новую с расширенным местом приварки к корпусу (рис. 2, 3 прил. 3).

Рис. 2. Угловой масштаб

1 – приклеенная бумага; 2 – клейкая прозрачная пленка

2.12. В эталонных молотках, рассчитанных на использование стержней диаметром 10 мм для перехода на стержни диаметром 12 мм в стакане расширяется прорезь до ширины 12,3 мм и укорачивается на 2 мм хвостовик головки (рис. 4 прил. 3 ).

При проскакивании шарика в отверстие его допускается заменить на другой – с большим диаметром (до 16,7 мм) или изготовить новый стакан (рис. 5 прил. 3).

3. ИСПЫТАНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА ЭТАЛОННЫМ МОЛОТКОМ.

3.1. При испытании эталонным молотком бетонных образцов и конструкций удары наносятся по поверхностям, примыкавшим к металлическим стенкам формы. Испытываемая поверхность должна быть чистой. Затвердевшее цементное молоко на испытываемых участках не удаляется, и шлифовка поверхности бетона абразивными материалами, как правило, не производится, так как это может снизить точность метода.

Рис. 3. Способы испытания бетона

А – нанесение ударов эталонным молотком; Б – нанесение ударов на узких ребрах конструкции

Рис. 4. Перемещение стержня

а – до удара; б – после удара

Допускается шлифовка поверхностей, распалубка которых производится немедленно после формовки, как, например, у многопустотных настилов.

Удары молотком наносят способами А и Б (рис. 3) с такой силой, чтобы размеры отпечатков на эталонном стержне получились не менее 2,5 мм и не возникали в бетоне трещины. При испытаниях способом Б по головке эталонного молотка наносят удары обычным молотком массой около 1 кг.

3.2. После каждого удара отпечаток на поверхности бетона очерчивается и нумеруется карандашом.

3.3. Перед нанесением следующего удара стержень не вынимают из молотка, а зажимают пальцами на расстоянии 10 – 12 мм от края стакана и передвигают (рис. 4) на это расстояние до упора пальцев в стакан.

3.4. После выполнения серии ударов на намеченном участке измеряют диаметры отпечатков на бетоне. Эталонный стержень вынимают из молотка и поверхность его по линии только что полученных отпечатков подшлифовывают (для их отчетливости) тупым ножом или использованным стержнем. После этого замеряют размеры наибольших диаметров отпечатков (эллипсов).

3.5. Отпечатки неправильной формы на бетоне, образовавшиеся от косого удара или удара по крупному заполнителю или пустоте, отбраковывают, при этом отбраковывают и соответствующие парные с ними отпечатки на эталонном стержне (они помечаются напильником) и вместо них делают новые отпечатки.

3.6. Измеряют отпечатки на бетоне и на эталонном стержне с погрешностью до 0,1 мм. При использовании углового масштаба каждое нанесенное на нем деление в миллиметрах читается как 0,1 мм. Угловой масштаб надвигают на отпечаток так, чтобы он занимал симметричное положение по отношению к наибольшему размеру отпечатка на эталонном стержне или на бетоне. В месте касания к отпечатку значения делений линеек должны совпадать.

3.7. Для каждого образца или участка испытания на конструкции суммируют размеры отпечатков на бетоне и соответственно на эталонном стержне и находят величину косвенной характеристики прочности бетона H :

Н = å d б / å d , (1)

где å d б и å d – сумма диаметров отпечатков соответственно на бетоне и эталонном стержне.

3.8. Ряд отпечатков на эталонном стержне для определения прочности бетона на одном образце или участке конструкции помечают насечкой напильником сразу после их замера. На одном стержне (поворачивая его) можно произвести до 25 – 40 испытаний по четырем образующим линиям.

4. ПОСТРОЕНИЕ ГРАДУИРОВОЧНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ

4.1. Градуировочную зависимость рекомендуется строить по результатам испытания не менее 20 серий контрольных образцов.

4.2. Для построения градуировочной зависимости используют контрольные образцы-кубы с ребрами размером 150 мм, отвечающие требованиям ГОСТ 10180-78 или кубы с ребрами размером 100 мм, используемые для контроля прочности бетона данной конструкции 1 .

1 Прочность контрольных кубов приводится по ГОСТ 10180-78 применительно к кубам с ребрами размером 150 мм.

4.3. Образцы должны иметь одинаковые состав, продолжительность и условия твердения с бетоном, применяемым для изготовления контролируемых конструкций. Смазка, вид, интенсивность и толщина форм для образцов должны соответствовать смазке форм для изготовляемых конструкций. Для распространения градуировочной зависимости в более широком диапазоне изменения прочности целесообразно изготовлять до 40 % образцов с отклонением по цементно-водному отношению до ±0,4.

Для приготовления основной части образцов берут пробы из бетонной смеси для бетонирования конструкций в течение не менее двух недель в разные смены. Образцы с другими цементно-водными отношениями, обеспечивающими большую или меньшую прочность по сравнению с требуемой, изготовляют на бетономешалке в лаборатории.

Читайте также:
Особенности бетонирования в зимних условиях

Образцы подвергаются такому же режиму твердения как и конструкции.

4.4. Для контроля передаточной прочности бетона предварительно напряженных конструкций градуировочная зависимость должна быть построена в горячих образцах. Образцы после распалубки должны испытываться эталонным молотком не позднее 5 мин, а под прессом – 10 мин.

4.5. Эталонные стержни и испытываемые бетонные конструкции должны находиться в одинаковых температурных условиях. При испытании прочности бетона при отрицательной температуре наружного воздуха зимой или при положительной температуре (30 – 40 °С) летом эталонные стержни должны находиться около конструкций не менее 30 мин.

4.6. Образцы, испытываемые эталонным молотком, устанавливают на массивное основание (фундамент, кирпичная кладка). На каждом из них делают не менее 5 отпечатков. При этом расстояния между точками, в которых наносят удары, и от точек до ребра образца должны быть соответственно не менее 30 и 35 мм.

При использовании образцов-кубов с ребрами размером 100 мы на одной стороне рекомендуется сделать не более 4 отпечатков. Бели прочность в них будет менее 14,7 МПа (150 кгс/см 2 ), необходимо сделать по одному отпечатку в центре каждой стороны, примыкавшей к стенке формы. Удары эталонным молотком следует наносить способом Б.

4.7. После осмотра образцы с трещинами отбраковывают, измеряют отпечатки на бетоне и на эталонном стержне и испытывают образцы на сжатие в соответствии с ГОСТ 10180-78.

4.8. Из полученных результатов испытаний образцов эталонный молотком и под прессом отбраковывают анормальные результаты согласно прил. 3 ГОСТ 22690.0-77.

4.9. Влажность бетона на испытываемом участке не должна отличаться от влажности бетона образцов, испытанных при построении градуировочной зависимости, более чем на 30 %.

4.10. Примеры построения градуировочной зависимости приведены в прил. 4. Допускается также графический метод построения градуировочной зависимости.

4.11. Достоверность построенной градуировочной зависимости оценивается по среднему квадратичному отклонению S т и коэффициенту эффективности F эф .

4.12. Среднее квадратичное отклонение градуировочной зависимости S т вычисляется по формуле

где и – средние прочности бетона в i -ой серии образцов, определенные соответственно при испытании образцов на прессе и неразрушающим методом; N т – число серий образцов, использованных для построения градуировочной зависимости.

4.13. Коэффициент эффективности градуировочной зависимости F эф вычисляется по формуле 1

1 Рекомендуется при этом пользоваться микрокалькулятором.

где S о – среднее квадратичное отклонение фактической средней прочности бетона серии образцов, испытанных на прессе, определяемое по формуле

где – средняя прочность бетона образцов, использованных для построения градуировочной зависимости, вычисляемая по формуле

Градуировочная зависимость должна иметь коэффициент эффективности F эф не менее 2 и среднее квадратичное отклонение S т не более 12 % фактической средней прочности бетона по всем сериям образцов, используемых для построения зависимости .

Рис. 5. Унифицированная градуировочная зависимость; Н – прочность в кубах с длиной ребра 150 мм

Определение прочности бетона. Способ отрыва. Скалывание ребра. Ультразвуковое определение. Исследование молотком Кашкарова. Метод отскока

Прочность является, пожалуй, одним из главных параметров бетона, который определяет его эксплуатационные свойства. Поэтому при возведении важных несущих конструкций, строители тщательно следят за этим показателем. Наиболее распространенным способом контроля является определение прочности бетона методом отрыва со скалыванием. Однако, существует и масса других способов.

Проверка прочности бетона ультразвуком

Поэтому в данной статье мы подробно рассмотрим, как определить прочность бетона наиболее распространенными современными методами.

Виды способов проверки прочности

Наиболее достоверным способом контроля качества бетона является испытание бетонной конструкции, после того, как материал наберет свою проектную прочность.

Что касается испытания отдельно выполненных контрольных образцов, то оно позволяет определить лишь качество бетонной смеси, но не прочности материала в конструкции. Связано это с невозможностью обеспечение одинаковых условий набора прочности опытного образца (вибрирование, нагрев и пр.) и бетонного изделия.

Все существующие методы контроля подразделяются на три группы:

  • Прямые неразрушающие;
  • Разрушающие;
  • Косвенные неразрушающие.

Нередко используют неразрушающие способы контроля, однако, чаще всего работу выполняют косвенными методами. К последней группе относится испытание контрольных образцов, а также образцов отобранных из бетонной конструкции.

Определение прочности на сжатие гидравлическим прессом

Обратите внимание! По показателю прочности при сжатии определяют класс бетона. Для этого бетонные кубики раздавливают при помощи гидравлического пресса, который выдает результат.

Надо сказать, что разрушающие способы также широко распространены в строительстве, однако применяют их реже, так как они нарушают целостность конструкции. Кроме того, цена таких испытаний очень высокая.

Поэтому на сегодняшний день наиболее распространенными являются следующие методы определения прочности:

  • Способ упругого отскока;
  • Ультразвуковой метод;
  • Способ ударного импульса.

Надо сказать, что разные способы проверки имеют разную погрешность:

Название способа Погрешность измерения Диапазон использования МПа
Ударный импульс ±50% 10-70
Пластическая деформация ±30-40% 5-50
Отрыв Данные отсутствуют 5-60
Упругий отскок ±50% 5-50
Скалывание ребра Данные отсутствуют 10-70
Отрыв со скалыванием Данные отсутствуют 5-100
Ультразвуковой метод ±30-50% 10-40

Основные требования к проверке прочности

Согласно требованиям, изложенным в СП 13-102-2003, выборку бетона для исследования косвенным и прямым методами необходимо выполнять более чем на 30 участках, однако, этого недостаточно для построения и использования градуировочной зависимости.

Еще необходимо, чтобы зависимость, полученная парным корреляционно-регрессивным исследованием, имела коэффициент корреляции не меньше 0,7, а также среднеквадратическое отклонение составляло менее 15 процентов средней прочности. Для выполнения этих условий, точность измерений должна быть очень высокой, при этом прочность бетона должна меняться в широком диапазоне.

Надо сказать, что при исследовании конструкций, эти условия соблюдаются довольно редко. Дело в том, что базовый метод испытаний сопровождается значительной погрешностью.

Кроме того, прочность бетона на поверхности может отличаться от прочности на некоторой глубине. Однако, если бетонирование выполнено качественно и бетон соответствует своему проектному классу, то параметры однотипных конструкций не меняются в широком диапазоне.

Чтобы определить прочность без нарушения действующих норм, следует воспользоваться прямыми неразрушающими или разрушающими способами.

По ГОСТ 22690-88 к прямым способам относятся:

  • Метод отрыва;
  • Отрыв бетона со скалыванием;
  • Скалывание ребра.

Теперь подробней рассмотрим наиболее распространенные технологии определения качества бетона.

Анкерное устройство для испытания бетона

Технология определения прочности

Способ отрыва

Принцип данного метода базируется на измерении усилия, которое нужно приложить для отрыва участка бетонной конструкции. Отрывающую нагрузку применяют к ровной поверхности бетонной конструкции. Для этого к ней приклеивается стальной диск, который при помощи тяги соединяется с измерительным прибором.

Читайте также:
Область применения бетона, его производство и доставка

Диск приклеивают при помощи клея на эпоксидной смоле. ГОСТ 22690-88 рекомендует использовать клей ЭД20 с цементным наполнителем. Правда, в наше время существуют надежные двухкомпонентные клеи.

Данная технология подразумевает приклеивание диска без дополнительных мер по ограничению участка отрыва. Что касается площади отрыва, то она непостоянная и определяется после каждого испытания.

Правда, в зарубежной практике участок отрыва предварительно ограничивается бороздой, выполняемой кольцевыми сверлами. В этом случае площадь отрыва постоянная и известная.

После определения необходимого для отрыва усилия, получают устойчивость материала к растяжению.

По нему, при помощи эмпирической зависимости вычисляют прочность на сжатие при помощи такой формулы – Rbt = 0,5∛(R^2 ), где:

  • Rbt – прочность на растяжение.
  • R – прочность на сжатие.

Устройство ОНИКС-ОС 10

Для исследования бетона методом отрыва применяются те же приборы, что и для метода отрыва со скалыванием, это:

  • ПИБ;
  • ОНИКС-ОС;
  • ПОС-50МГ4;
  • ГПНС-5;
  • ГПНВ-5.

Обратите внимание! Чтобы выполнить испытание, также понадобится захватное устройство, а именно – диск с закрепленной на нем тягой.

На фото — проверка качества бетона отрывом со скалыванием

Отрыв со скалыванием

Данный способ имеет много общего с вышеописанным методом. Основное его отличие заключается в способе монтажа устройства к бетонной конструкции. Чтобы приложить к ней отрывающее усилие применяют лепестковые анкеры, которые могут быть разных размеров.

Анкеры вставляются в отверстия, пробуренные в области измерения. Как и в предыдущем случае, прибор измеряет разрушающее усилие.

Вычисление прочности на сжатие осуществляется при помощи зависимости, выраженной формулой — R=m1*m2*P, где:

  • m1 обозначает коэффициент максимального размера крупного наполнителя;
  • m2 обозначает коэффициент перехода к прочности на сжатие. Он зависит от условий вида бетона, а также условий набора прочности.
  • P – разрушающее усилие, полученное в результате исследований.

В нашей стране этот метод является одним из наиболее популярных, так как он достаточно универсальный. Он предоставляет возможность выполнить испытание на любом участке конструкции, так как не требует наличия ровной поверхности. Кроме того, закрепить лепестковый анкер своими руками в толще бетона не составляет труда.

Правда, имеются и некоторые ограничения, которые заключаются в следующих моментах:

  • Густое армирование конструкции – в этом случае измерения будут недостоверными.
  • Толщина конструкции – она должна быть в два раза больше длины анкера.

Устройство для определения качества бетона путем скалывания ребра

Скалывание ребра

Данная технология является последним прямым методом неразрушающей проверки контроля. Основной ее особенностью является определение усилия, которое прикладывается для скалывания участка бетона, расположенного на ребре конструкции.

Конструкция прибора, который можно установить на бетонное изделие с одним внешним углом, была разработана относительно недавно. Монтаж устройства к одной из сторон осуществляется при помощи анкера с дюбелем.

После получения данных с прибора, определяют прочность на сжатие по следующей нормированной зависимости, выраженной формулой — R=0,058*m*(30P+P2), где:

  • m – коэффициент, учитывает крупность заполнителя.
  • P — усилие, приложенное для скалывания бетона.

Поверхностное прозвучивание бетона ультразвуком

Ультразвуковое определение

Ультразвуковой метод определения прочности бетона основан на взаимосвязи между прочностью материала и скоростью распространения в нем ультразвуковых волн.

Причем существует две градуировочные зависимости:

  • Времени распространения волн ультразвука и прочности материала.
  • Скорости распространения волн ультразвука и прочности материала.

Каждый способ предназначен для определенного типа конструкций:

  • Сквозное прозвучивание в поперечном направлении – применяют для линейных сборных конструкций. При таких исследованиях приборы устанавливают с двух сторон испытываемой конструкции.
  • Поверхностное прозвучивание – применяют для исследования ребристых, плоских, многопустотных плиты перекрытия и стеновых панелей. В этом случае устройство устанавливается только с одной стороны конструкции.

Для обеспечения качественного акустического контакта между испытываемой конструкцией и ультразвуковым преобразователем, применяют вязкие материалы, к примеру, солидол. Также распространен «сухой контакт», но в этом случае используют конусные насадки и протекторы.

Приборы для ультразвукового исследования состоят из двух основных элементов:

  • Датчиков;
  • Электронного блока.

Датчики могут быть:

  • Раздельными – для сквозного прозвучивания.
  • Объединенными – предназначенные для поверхностного прозвучивания.

К достоинствам данного способа проверки относится простота и универсальность.

Схема устройства молотка Кашкарова

Исследование молотком Кашкарова

Процесс испытание бетона молотком Кашкарова регламентирован ГОСТом 22690.2-77. Данный способ используют для определения прочности материала в диапазоне 5-50 МПа.

Инструкция по исследованию бетона данным методом выглядит следующим образом:

  • Вначале подыскивается ровный участок конструкции.
  • Если на его поверхности имеется шероховатость или краска, то необходимо выполнить зачистку участка металлической щеткой.
  • Затем на поверхность бетона следует положить копировальную бумагу и сверху лист обычной белой бумаги.

  • Далее по бетонной поверхности наносится удар молотком Кашкарова средней силы перпендикулярно к плоскости бетона. В результате удара остается два отпечатка – на эталонном стержне и листе бумаги.
  • После этого металлический стержень сдвигается не менее чем на 10 мм и наносится еще удар. Для большей точности исследования, процедуру нужно повторить несколько раз.
  • Затем следует измерить отпечатки на эталонном стержне и бумаге с точностью до 0,1 мм.
  • Измерив отпечатки, следует сложить отдельно диаметры, полученные на бумаге, и диаметры на эталонном стержне.

Косвенным параметром прочности бетона является средняя величина отношения отпечатков на эталонном стержне и на бетоне.

Проверка качества бетона методом отскока

Метод отскока

Данный способ исследования является наиболее простым. Испытание выполняется при помощи специального электронного прибора. В нем имеется молоток, вдавливающий шарик в бетон. Электроника определяет прочность материала по отскоку шарика после вдавливания.

Для испытания бетона надо упереть устройство в бетонную поверхность и нажать соответствующую кнопку. Результаты высвечиваются на экране прибора. Надо сказать, что практически так же происходит процесс испытания материала при помощи устройства ударно-импульсного типа.

Вот и все основные способы определения качества бетона, которые чаще всего применяются в современном строительстве.

Вывод

Как мы выяснили, существует довольно много способов определения прочности бетона. Причем, назвать какой-то из них лучшим невозможно, так как разные способы, как правило, предназначены для разных типов бетонных конструкций, а также имеют разные погрешности.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: