Nedestruktivn metody zkouen elezobetonovch konstrukc Doc Ing Tom

Nedestruktivní metody zkoušení železobetonových konstrukcí Doc. Ing. Tomáš Vymazal, Ph. D, Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Osnova n Metody pro zkoušení betonu v konstrukci n Nedestruktivní či destruktivní metody n Odrazové tvrdoměry – tradiční metoda v nové době n Novinka jménem Silver Schmidt n Příklad kalibrace na moderních betonech n Ultrazvuková impulzní metoda n S ultrazvukem do terénu n Metody pro vyhledávání výztuže n Pohled povrch n Závěr Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Metody pro zkoušení betonu v konstrukci ČSN 73 2011 Nedestruktivní zkoušení betonových konstrukcí (vyšla 1989, znovu 2012) ČSN EN 13791 Posuzování pevnosti betonu v tlaku v konstrukcích a v prefabrikovaných betonových dílcích (z r. 2007) ČSN 73 2011: n ČSN EN 12390 -3 Zkoušení ztvrdlého betonu, část 3. n ČSN 73 1371 Ultrazvuk n ČSN 73 1372 Rezonanční n ČSN 73 1373 Tvrdoměry Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí ČSN EN 13791: n ČSN EN 12504 -1, 2, 3, 4 n 1 - Zkoušení na vývrtech n 2 – Odtrazové tvrdoměry n 3 - Metody lokálního porušení n 4 - Ultrazvuk

Nedestruktivní či destruktivní metody Nedestruktivní metody: Po jejich aplikaci je poškození konstrukce prakticky zanedbatelné (tvrdoměry – povrch, ultrazvuk – čistě NDT) Nové pojetí: Rozdělení na metody přímé a nepřímé • Metody přímé - zjišťujeme přímo sledovanou vlastnost (vývrty) • Metody nepřímé - na základě kalibračních vztahů (tvrdost, UZ) Nedestruktivní metody n+ nepoškozují konstrukci n+ velký počet míst (statistika) n+ relativně levnější n - méně přesné n - možnost chyb Destruktivní metody n - poškozují konstrukci n - menší počet (někdy není možné odebrat) n - dražší (relativně) n + přesnější n + odběr z hloubky Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Nedestruktivní či destruktivní metody Pevnost betonu? Máme tělesa! Ale zrála stejně? Vyzkoušíme, porovnáme! Nyní je to přesné! Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Odrazové tvrdoměry – tradiční metoda v nové době n Podle ČSN 73 2011 – po upřesnění na úrovni krychelných zkoušek n Podle ČSN EN 13791 – vývrty mají větší váhu, 90% bezpečnost kalibračních vztahů Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Novinka jménem Silver Schmidt Rozsah měření podle výrobce (Proceq) Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Odrazové tvrdoměry – kalibrační vztahy pro Schmidt N n Platí pro betony ve stáří 14 -56 dnů n Zohlednění různých směrů zkoušení n Vytvořeny před 50 lety, jiný vztah mezi tvrdostí a pevností

Novinka jménem Silver Schmidt – změny proti Original Schmidt n Uvnitř optická čidla, měří rychlost dopadu a odrazu n Udává hodnotu „Q“ = koeficient vrácené energie: viz vztah n Hodnota Q je méně závislá na tření n Hodnota Q nevyžaduje korekci směru n Zvyšuje se rozsah pevností od 10 MPa do 100 MPa Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Novinka jménem Silver Schmidt Nové kalibrační vztahy: n Provedl Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung, Berlin (BAM) n Vytvořil tři skupiny betonů – viz tabulka Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Novinka jménem Silver Schmidt L s hřibovitým nástavcem n pro odbedňovací pevnosti n Rozsah měření od 5 MPa do 30 MPa n Přesnější v dolní oblasti kalibračního vztahu (5 - 20 MPa) fc = 0, 0108×Q 2+0, 2236×Q [MPa] Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Příklad kalibrace Most na ulici ul. Sportovní v Brně Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Příklad kalibrace Most na ulici ul. Sportovní v Brně n beton třídy C 30/37 XF 4 n 18 krychlí (fc), 18 trámců (Ec) n Kalibrace na nárůst pevnosti a modulu – zkoušky po 2, 3, 7, 14, 28 a 90 dnech Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Příklad kalibrace Stanovení fce z hodnoty Q (Silver Schmidt N) vzorek K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 K 7 K 8 K 9 K 10 K 11 K 12 K 13 K 14 K 15 K 16 K 17 K 18 32 30 30 41 40 40 55 44 52 63 61 56 65 69 62 77 74 74 90 DNÍ 28 DNÍ 14 DNÍ 7 DNÍ 3 DNY stáří Pevnost v tlaku fc, cube [MPa] 2 DNY VSTUPNÍ HODNOTY: Odraz Q [-] Odraz a [-] 38, 25 38, 05 36, 45 39, 90 38, 30 39, 25 47, 10 47, 40 48, 55 50, 00 50, 60 49, 35 53, 75 54, 65 53, 85 58, 30 54, 70 53, 35 26, 7 25, 5 22, 8 27, 7 27, 5 26, 8 29, 2 29, 5 29, 1 31, 6 30, 7 31, 8 36, 3 37, 8 35, 2 36, 6 40, 4 40, 1 Rychlost UZ v. L [km/s] 4, 059 4, 016 4, 061 4, 152 4, 140 4, 221 4, 330 4, 285 4, 369 4, 422 4, 334 4, 435 4, 380 4, 362 4, 428 4, 556 4, 526 4, 542 Výpočet hodnoty očekávané pevnosti v tlaku fce z koef. vrácené energie Q Měření na konstrukci: Q = 52 Výpočet fce = 2, 116 Q - 46, 60 = 63, 4 MPa Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Ultrazvuková impulsní metoda n Měření rychlosti šíření ultrazvukových impulsů materiálem n Ve stavebnictví frekvence 20 KHz až 500 k. Hz n Zjištění rovnoměrnosti betonu n Dynamický modul pružnosti materiálu Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Ultrazvuková impulsní metoda Způsoby prozvučování: n Průchodová metoda se dvěma sondami n Odrazová metoda s jednou sondou Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Ultrazvuková impulsní metoda Stanovení dynamického modulu pružnosti Ecu: n D je objemová hmotnost n v. L je rychlost šíření impulzů UZ vlnění n k je součinitel rozměrnosti Přepočet na statický modul pružnosti Ec: n u je zmenšovací součinitel, např. v ČSN 73 2011 Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

S ultrazvukem do terénu Stanovení modulu pružnosti betonu in situ: n Mostní pilíře, C 30/37 n Stanovení Ecu z UZ měření n Přepočet na Ec. Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

S ultrazvukem do terénu Vynikající pro stanovení rovnoměrnosti betonu: n Rovnoměrnost podle variačního součinitele Vx (ČSN 73 2011) n Znázornění kvality betonu pomocí izovel. Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

S ultrazvukem do terénu S ultrazvukem na tloušťky a na dutiny: n Nový PUNDIT PL-200 PE s odrazovou sondou n Měření tloušťky konstrukce (do 1 m), odraz na dutinách Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Metody pro vyhledávání výztuže n Elektromagnetické indikátory - Profometer 4, 5, Ferroscan n Radiografie – záření gama, radionuklid Co 60 n Georadar n Profometer 5+ Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí Snímek z prozařování kobaltem

Metody pro vyhledávání výztuže Nový indikátor Profometer PM 600, 630 (Proceq) n Režimy pro zjištění krytí / průměru Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Metody pro vyhledávání výztuže Nový indikátor Profometer PM 600, 630 (Proceq) n Režim pro zjištění minimálního krytí Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Pohled povrch Hilti PS 1000 X scan – pohled dovnitř n Hledání výztuže, trubek, vedení, dutin n Dosah 300 mm, přesnost určení polohy 10 mm n Více vrstev výztuže, různé režimy, 3 D pohled n Liniový scan až 30 m, plošný scan 600× 600 mm, 1200× 1200 mm Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Pohled povrch n Hledání výztuže ve stropní desce tl. cca 200 mm, nad ní podlaha o tl. cca 100 mm. 1. Trubky topení v podlaze, hloubka 70 mm 2. Horní výztuž v desce, hloubka 150 mm Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí 3. Dolní výztuž v desce, hloubka 300 mm

Pohled povrch n Výztuž v skryté hlavici sloupu a skrytém průvlaku deskového skeletu Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí

Závěrem n Nedestruktivní metody mají oporu v normách, avšak bude nutné přepracování - u moderních betonů změna vztahu mezi tvrdostí a pevností – Tvrdoměry Silver Schmidt – i pro HPC betony do 100 MPa – Silver Schmidt L s hřibovitým nástavcem pro nízké pevnosti – V případě rozsáhlých či výjímečných staveb je velmi rozumné kalibrační vztahy určit již před zahájením výstavby za součinnosti statika, neboť spolehlivé výsledky lze stanovit i bez vývrtů n Opomíjený ultrazvuk - rovnoměrnost betonu, modul pružnosti in situ n Řada novinek na trhu, bezkonkurenční radar PS 1000 X scan n Odběr jádrových vývrtů u nových staveb je až poslední krajní řešení! n Kurz „NDT metody ve stavebním zkušebnictví“ pořádaný SZK FAST VUT v Brně + certifikát akreditovaný ČIA. Moderní trendy v betonu III. - Provádění betonových konstrukcí